[发明专利]一种基于三维霍尔操纵杆的全向电动轮椅控制系统

摘要

本发明涉及自动控制技术领域，特别是一种基于三维霍尔操纵杆的全向电动轮椅控制系统，与现有技术相比，该系统采用4轮全向驱动，实现了任意方向移动和原地转动，很好地适应了空间狭窄、障碍物多的环境，让电动轮椅能在家里使用更方便；采用轮椅状态显示和轮椅运动控制使用不同控制器进行并行处理，通过总线实现控制器之间的信息交互，既保证控制系统的实时性，又能让系统具备良好的可扩展性；无刷直流电机通过位置闭环实现速度调整，提高了全向轮转动速度的平稳性，此外，通过位置实现速度调整而使得全向轮椅四个轮子速度的同步性更好，因此，轮椅的运动更加平稳；加入了完善的电量检测、液晶显示、急停处理、座椅升降模块，增强了人性化以及安全性能。

主权项

1.一种基于三维霍尔操纵杆的全向电动轮椅控制系统，其特征在于：包括三维霍尔操纵杆、操纵杆控制器、主控制电路板、副控制电路板、电源模块、液晶显示模块、轮椅座椅升降模块和电机伺服驱动模块以及4个全向轮；所述的操纵杆控制器采集三维霍尔操纵杆的三路输出电压信号，根据电压信号计算三维运动控制信息后，将信息发送给主控制电路板；所述主控制电路板对运动控制信息进行处理，根据4个全向轮的运动控制模型计算获得每个轮子所需转速和转向，再发送电机速度及转向对应的控制信号给电机伺服驱动模块，以驱动4个无刷直流电机，电机通过行星轮减速器减速后，带动全向轮转动，进而控制轮椅全向运动，该运动包括任意角度的平面移动和绕垂直地面中心轴的自转，同时把轮椅当前移动和转动速度值发送给副控制电路板；所述副控制电路板接收主控制电路板信号，检测电池剩余电量，并统计剩余里程数，然后驱动液晶显示模块显示当前轮椅速度、剩余里程数和剩余电量信息；所述电源模块给整个电路系统供电；所述轮椅座椅升降模块控制座椅的升高与下降。