在控制系统方面,主从式控制方式是当前流行的结构形式,该控制方式之所以流行,是因为它对硬件的要求相对较简单系统易搭建。上位机负责数据的运算、将数据传送到下位机和系统的整体控制,其中系统的整体控制包括系统管理、各子功能模块的协调、任务规划和人机交互等。嵌入式技术的快速发展给搭建智能轮椅控制平台提供新的思路,中科院自动化所开发的嵌入式智能轮椅系统采用ARM+DSP+FPGA的方式,分别构建了智能轮椅的中央控制系统、运动控制系统、传感器系统、视觉系统,目前整个系统的稳定性、实时性、续航能力均较好且功耗较低,使智能轮椅向产业化发展向前迈了一步。但从整体而言,我国当前研制高性能智能轮椅控制器的能力还较差,大多生产电动轮椅的企业还都是从国外高价进口。

在人机接口方面,设计者设计了多种智能轮椅人机接口以适应不同人群的需要。按控制方式可分为自然型与设定型人机接口。自然型人机接口包括手势控制、语音控制、头部控制、呼吸控制、生物信号控制等形式№3,该类型主要适用于肢体能动性较差及残疾程度较高的人群。设定型人机接口包括按键控制、触摸屏控制、操纵杆控制、方向盘控制、菜单控制等,该类型主要适用于肢体能动性高及残疾程度较轻的人群。一般的智能轮椅上都会配备有多种人机接口,以适应多种人群适用。

目前存在的问题:(1)车轮和履带分开设计,使机构变的复杂,轮履只是叠加而无法转换,结构不紧凑。(2)控制系统的稳定性不高,控制系统不完善等问题。(3)驱动器、电动机、主芯片等器件的选择。

参考1)能够根据使用者的具体要求完成相应动作的精确快速响应,能够完成电动轮椅的基本运动;

2)保证系统的安全性和可靠性,对未能识别的路况进行预警;

3)分析并设计更加符合人体康复运动训练的控制方式,增强其推广度。

4)系统整体方案设计;

5)控制系统电路图;

6)控制算法研究和仿真分析;

7)实现控制系统各参数的可调性;

方法:

1、学习单片机对电机驱动的控制

2、分析机器人空间姿态变换规律

3、应用单片机语言编程来实现控制

4、基础模块(信息采集模块、平衡调节模块、传感器等模块)的学习和应用

研究步骤:

1、3。19-3。29查阅资料、调研,撰写开题报告

2、3。30-4。10控制系统总体设计,完成英文翻译

3、4。11-4。27控制系统具体的硬件设计

4、4。28-5。20系统软件设计及调试、分析;

5、5。21-6。01撰写毕业论文

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