[发明专利]一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统

摘要

一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统，是一种具有手柄控制、语音控制、语音人机交互、超声波避障自主运行、视觉导航自主运行功能的多模态交互智能轮椅控制系统。用户不仅可以通过语音指令来控制轮椅的运动，而且还可对各个模态进行选择和切换；视觉导航自主运行功能实现了在不同光线环境下的标识线跟踪运行，超声波避障自主运行功能实现了在特定场合下的随机“散步”运行。另外，通过将超声波避障技术和手柄干预运行技术融合到各个模态当中，更进一步确保了轮椅运行的安全性。本发明是一种结构轻便、交互流畅、能够满足不同对象需求、安全性好的经济型嵌入式多模态交互智能轮椅的控制系统，在单片机的基础上可实现对传统电动轮椅的智能化升级。

主权项

一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统，其特征在于：所述系统分为视觉导航模态、语音交互/控制模态、自主运行模态、手柄控制模态、无线遥控模态和多模态融合安全保护模态；具体结构包括传感器（1）、SPCE061A单片机（2）、D/A转换模块（3）、电动轮椅平台（4）、人机交互设备（5）以及外围控制电路（6）；传感器（1）用来实现外界环境和SPCE061A单片机（2）之间的信息交流，人机交互设备（5）用来实现用户和SPCE061A单片机（2）之间的信息交流，SPCE061A单片机（2）对传感器（1）和人机交互设备（5）输入的信息进行综合的分析和处理，最终通过D/A转换模块（3）、电动轮椅平台（4）以及外围控制电路（6）来实现对轮椅的控制；传感器（1）和外围控制电路（6）相连，人机交互设备（5）和外围控制电路（6）和SPCE061A单片机（2）互联，SPCE061A单片机（2）和D/A转换模块（3）相连；D/A转换模块（3）和电动轮椅平台（4）相连；所述安全保护运行包括超声波避障技术和手柄干预运行技术两种安全保护方式；在手柄干预安全保护方式下，用户在每一个运行模态下，均通过手柄来自主的干预轮椅的运动；在超声波避障安全保护方式下，用户在每一个运行模态下，均通过超声波传感器来判断运行方向上是否有障碍物以及低洼地段，并通过语音播报程序将该信息报告给用户；所述SPCE061A单片机控制直流电机转速的控制方式是将控制策略通过D/A转换模块转换为模拟电压信号，再通过电压信号接管电动轮椅平台来控制直流电机的转速。