[发明专利]基于激光测距的爬楼轮椅控制系统及方法

摘要

本发明提供了一种基于激光测距的爬楼轮椅控制系统，适用于轮椅技术领域，包括：激光测距模块，用于通过激光来检测履带与楼梯之间的第一距离；座椅平衡模块，用于根据座椅的倾斜角，控制座椅推杆电机的转向和转速调节爬楼轮椅的座椅姿势；霍尔控制模块，用于根据霍尔控制器当前输入的控制指令，控制所述爬楼轮椅的电机的运作。同时本发明还提供一种基于激光测距的爬楼轮椅控制方法。借此，本发明通过激光测距改进轮椅避障，并对轮椅在爬楼过程中加以控制，解决爬楼轮椅在爬楼过程中出现的颠簸。

主权项

1.一种基于激光测距的爬楼轮椅控制系统，其特征在于，包括：激光测距模块，用于通过激光来检测履带与楼梯之间的第一距离；座椅平衡模块，用于根据座椅的倾斜角，控制座椅推杆电机的转向和转速调节爬楼轮椅的座椅姿势；霍尔控制模块，用于根据霍尔控制器当前输入的控制指令，控制所述爬楼轮椅的电机的运作；还包括：所述霍尔控制模块包括霍尔控制杆和控制芯片，通过所述霍尔控制杆将所述控制指令传递给所述控制芯片完成对所述爬楼轮椅的操控；所述激光测距模块通过激光测量轮椅到楼梯平面的距离反馈给所述控制芯片；根据输出调节轮子和履带的控制指令；超声避障模块，用于通过超声波检测障碍物和楼梯的距离，避开所述障碍物；第一电机驱动模块，用于根据所述控制指令驱动所述爬楼轮椅的轮子电机运行；第二电机驱动模块，用于根据所述控制指令驱动所述爬楼轮椅的履带电机运行；所述第一电机驱动模块、所述第二电机驱动模块、所述座椅平衡模块通过所述控制芯片给电机驱动芯片相对应的占空比信号，驱动对应的电机完成正转、反转或停转；所述激光测距模块还包括：平地判定子模块，用于根据第一距离的最大值来判定所述爬楼轮椅已经爬上最后一阶楼梯，将信号传递给所述控制芯片；滤波运算子模块，用于通过所述控制芯片对所述占空比信号进行滤波算法处理得到标准化的占空比信号；所述座椅平衡模块还包括：角度调整子模块，用于当检测到所述爬楼轮椅的倾斜角小于第一阈值，输出占空比信号控制所述座椅推杆电机正转调整所述座椅姿势和重心，当检测到所述爬楼轮椅的倾斜角大于第二阈值，输出占空比信号控制所述座椅推杆电机反转调整所述座椅姿势和重心，当检测到所述爬楼轮椅的倾斜角在所述第一阈值和所述第二阈值之间所述座椅推杆电机停转；所述角度调整子模块还用于设定正转到反转之间切换的延迟时间。