基于DSP和ARM的智能越障爬樓輪椅驅動控制系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、爬樓輪椅是一種以蓄電池為動力，實現(xiàn)載人上下樓梯功能的無障礙設備，它不僅是肢體傷殘者的代步工具和康復的重要工具，更重要的是能使他們借助于輪椅進行日常生活中的身體鍛煉和參與社會活動，促進他們的身心健康。
　　本文分析了目前爬樓輪椅的研究情況，根據(jù)GB12296電動輪椅車國家標準和具體安全要求設定了爬樓輪椅的運動參數(shù)，并借鑒IBOT的爬樓機構的簡化模式，確定了采用雙聯(lián)行星輪機構進行爬樓輪椅的設計的總體方案。本文首先分析了雙聯(lián)行星輪機構的

2、爬樓原理，通過建立爬樓輪椅的動力學模型，計算了輪椅系統(tǒng)的整體尺寸，并對使用功率進行了估算。出于對爬樓過程安全性的考慮，本文引入了阻翻能量裕量概念，討論爬升機構的翻轉特性。完成了智能爬樓輪椅驅動控制系統(tǒng)的硬件平臺搭建。硬件平臺采用意法半導體公司的STM32微處理器為主控芯片，配以美國德州儀器公司的 DSP TMS320F2812專用數(shù)字信號處理芯片，通過ARM+DSP的處理架構，實現(xiàn)對輪椅運動過程的姿態(tài)、速度等參數(shù)的實時高效檢測和控制。詳

3、細介紹了各功能模塊的電路設計，包括電源電路設計、復位電路設計、時鐘電路設計和CAN總線的通信電路設計等。重點對爬樓電機控制進行了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設計，實現(xiàn)了爬樓電機的速度-電流閉環(huán)控制。介紹了多傳感器信息融合技術與智能交互系統(tǒng)。設計了爬樓過程中的傳感器系統(tǒng)，研究了輪椅測距模塊基于模糊推理原理的多傳感器信息融合方法結合爬樓輪椅的設計需求，機械原理和控制要求等，完成了基于ARM+DSP嵌入式技術的爬樓輪椅驅動控制系統(tǒng)的研究開發(fā)，并進行了