智能輪椅自動避障方法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著人口老齡化以及各種天災(zāi)人禍造成的肢體殘障人士數(shù)量的不斷增加，為了提高行動能力欠缺人群的生活自由度以及生活質(zhì)量，智能輪椅的需求越來越大。愈來愈多的研究開發(fā)機(jī)構(gòu)在普通電動輪椅的基礎(chǔ)上，結(jié)合人工智能技術(shù)，對其進(jìn)行改造，使得輪椅不斷地朝著更加智能、更加舒適、更加人性、更加安全的方向發(fā)展。
　　本課題研究的智能輪椅系統(tǒng)主要包括超聲波探測模塊、防翻車模塊、自動避障模塊、路徑記憶和重現(xiàn)模塊，各個(gè)模塊通過CAN總線與主控制器進(jìn)行通信，主控制器

2、將各個(gè)模塊提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，然后根據(jù)不同的環(huán)境信息對智能輪椅進(jìn)行相應(yīng)的控制。
　　超聲波探測模塊基于超聲波遇到障礙物產(chǎn)生回波的原理而設(shè)計(jì)，該模塊主要對智能輪椅所處的周邊環(huán)境進(jìn)行局部探測，為自動避障模塊提供外界環(huán)境信息。
　　防翻車模塊主要是通過在智能輪椅車上安裝傾斜角傳感器，利用傾斜角傳感器產(chǎn)生的傾斜角信息來判定智能輪椅是否存在翻車的危險(xiǎn)，對智能輪椅來說是一項(xiàng)安全性保障措施。
　　自動避障模塊在超聲波探測模塊對障

3、礙物是否存在進(jìn)行判定的基礎(chǔ)上，結(jié)合車輪碼盤的數(shù)據(jù)處理、有限狀態(tài)機(jī)理論以及自動避障算法對智能輪椅的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動避障功能。
　　路徑記憶和重現(xiàn)功能模塊主要利用碼盤的信息反饋，記錄各個(gè)時(shí)刻智能輪椅的位置，然后憑借存儲的這些路徑數(shù)據(jù)，在突發(fā)情況下可以實(shí)現(xiàn)原路返回，在可選的返回路徑不止一條的情況下，通過Dijkstra算法選擇出最短路徑，實(shí)現(xiàn)了省時(shí)節(jié)能的效果。
　　本課題研究的智能輪椅系統(tǒng)將上述幾個(gè)模塊與普通電動輪椅