[发明专利]可自主开门的智能轮椅及其自主开门方法

摘要

本发明公开了一种可自主开门的智能轮椅，包括智能轮椅本体、多自由度机械臂、多轴力/力矩传感器、摄像头、机械抓手以及机械臂控制器，其中，所述多自由度机械臂安装在智能轮椅本体的侧方，多自由度机械臂的末端安装有多轴力/力矩传感器，所述机械抓手固接在多轴力/力矩传感器上，所述摄像头安装在机械臂的末端并位于机械抓手的上方，所述机械臂控制器分别与智能轮椅本体的控制系统、多自由度机械臂、多轴力/力矩传感器、摄像头和机械抓手相连接，同时提供了上述智能轮椅的自主开门方法。本发明简单快速，克服了传统固定基座的机械臂操作空间的限制，不能打开宽度较大的门的缺点，给行动不便者带来很大的便利。

主权项

一种可自主开门的智能轮椅的自主开门方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，机械臂控制器通过安装在多自由度机械臂末端的摄像头获取门把手的准确位置；步骤2，机械臂控制器根据门把手的位置信息，控制多自由度机械臂末端运动到门把手处，并控制闭合机械抓手抓取门把手；步骤3，机械臂控制器通过多自由度机械臂末端的多轴力/力矩传感器获取多自由度机械臂末端受力数据进而判断开门方向，并规划开门的轨迹，控制多自由度机械臂末端向打开门的方向运动；步骤4，当多自由度机械臂末端与智能轮椅本体之间距离小于设定阈值时，控制系统控制智能轮椅移动，同时，机械臂控制器根据智能轮椅本体的运动调整多自由度机械臂末端运动速度及方向；步骤5，当门打开到设定角度时，机械臂控制器控制打开机械抓手；同时，机械臂控制器根据摄像头反馈的障碍物位置信息，规划一条无碰撞的路径，并控制多自由度机械臂将关节位置运动至初始状态；所述可自主开门的智能轮椅，包括智能轮椅本体、多自由度机械臂、多轴力/力矩传感器、摄像头、机械抓手以及机械臂控制器，其中，所述多自由度机械臂安装在智能轮椅本体的侧方，多自由度机械臂的末端安装有多轴力/力矩传感器，所述机械抓手固接在多轴力/力矩传感器上，所述摄像头安装在机械臂的末端并位于机械抓手的上方，所述机械臂控制器分别与智能轮椅本体的控制系统、多自由度机械臂、多轴力/力矩传感器、摄像头和机械抓手相连接；所述摄像头获取门把手的准确位置，并传输至机械臂控制器，机械臂控制器根据位置信息控制多自由度机械臂和机械抓手运动；所述力/力矩传感器获得多自由度机械臂末端的受力信息，并传输至机械臂控制器，机械臂控制器根据受力信息规划开门的轨迹后反馈至多自由度机械臂执行开门动作；所述机械臂控制器与智能轮椅本体的控制系统之间信息共享。