一种轮椅控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种轮椅控制装置，包括微控制器、液晶触摸屏和通信模块，所述微控制器的输入端接有GPS定位模块、避障模块、控制模块和按键操作电路，所述微控制器的输出端接有报警电路、LED灯和电机控制模块，所述避障模块包括超声波测距模块和红外避障模块，所述控制模块包括用红外遥控控制模块、操作杆控制模块和语音控制模块，所述红外遥控控制模块包括红外遥控器和红外接收模块。本实用新型专利技术结构简单、成本低、设计合理，集红外遥控控制模块、操作杆控制模块和语音控制模块为一体，通过设置超声波测距模块和红外避障模块实现轮椅的避障，增加轮椅控制的稳定性和便捷性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于轮椅控制
，具体涉及一种轮椅控制装置。
技术介绍
随着社会进步以及人口素质的不断提高,社会中的一部分功能障碍群体包括老年人、残疾人和病人使用轮椅提高他们的行动自由度，轮椅越来越受到人们的重视，轮椅功能的多样化、便捷化也直接改变着轮椅使用者的生活质量。而现有的轮椅控制也还存在一些缺点：首先，现有轮椅控制模式单一，只能使用操作杆进行控制，因此，当单一的控制模式出现问题时则不能操控轮椅，使轮椅停止在半路上，从而给轮椅使用者带来困扰；其次，现有的轮椅是通过眼睛目测或者单一的避障模块来前行道路上是否存在障碍物，不能多方位的检测障碍物，对于视力不好人群不能及时发现障碍物，造成轮椅的倾斜或倒歪；另外，现有的轮椅也不能给出使用者所在的经度、纬度和海拔高度等位置信息，在外出的过程中，一旦遇到意外情况，轮椅使用者被困在某个区域，轮椅使用者不能把所处的位置信息发送给他人，从而容易错失最佳的救援时间；另外，轮椅只能在白天光线充足时才能正常使用，人们在光线暗的地方无法操作轮椅前行，其使用环境和条件收到限制，不能很好地满足人们的需求。因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理的轮椅控制装置，集语音控制模块、红外遥控控制模块和操作杆控制模块为一体，通过设置超声波测距模块和红外避障模块实现轮椅的避障，增加轮椅控制的稳定性和便捷性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种轮椅控制装置，本技术结构简单、成本低、设计合理，集红外遥控控制模块、操作杆控制模块和语音控制模块为一体，通过设置超声波测距模块和红外避障模块实现轮椅的避障，增加轮椅控制的稳定性和便捷性，实用性强，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种轮椅控制装置，其特征在于：包括微控制器以及与微控制器相接的液晶触摸屏和通信模块，通信模块与手机进行无线通信，所述微控制器的输入端接有GPS定位模块、避障模块、用于发送控制命令的控制模块和用于选择控制模式的按键操作电路，所述微控制器的输出端接有报警电路、LED灯和电机控制模块，所述避障模块包括超声波测距模块和红外避障模块，所述控制模块包括用红外遥控器控制轮椅的红外遥控控制模块、用操作杆控制轮椅的操作杆控制模块和用语音控制轮椅的语音控制模块，所述红外遥控控制模块包括红外遥控器和用于无线接收红外遥控器信号的红外接收模块，所述电机模块包括电机驱动电路以及与电机驱动电路输出端相接的第一电机和第二电机，所述超声波测距模块与微控制器相接，所述红外避障模块、红外接收模块、操作杆控制模块和语音控制模块的输出端均与微控制器的输入端相接，所述电机驱动电路的输入端与微控制器的输出端相接，所述GPS定位模块的输入端接有GPS天线；所述语音控制模块包括芯片LD3320，所述芯片LD3320的第41引脚、第40引脚、第39引脚和第43引脚均与微控制器相接，所述芯片LD3320的第48引脚分两路，一路经电阻R14与3.3V电源输出端相接，另一路与微控制器相接；所述芯片LD3320的第46引脚经电阻R10与3.3V电源能输出端相接，所述芯片LD3320的第47引脚经电阻R12与3.3V电源能输出端相接。上述的一种轮椅控制装置，其特征在于：所述超声波测距模块包括超声波发射电路和超声波接收电路，所述超声波发射电路包括芯片NE555、芯片CD4069和超声波发射探头LS1，所述超声波接收电路包括型号为LM311的运放LM1、型号为LM311的运放LM2、型号为LM311的运放LM3和超声波接收探头LS2。上述的一种轮椅控制装置，其特征在于：所述红外避障模块包括TCRT5000红外避障模块。上述的一种轮椅控制装置，其特征在于：所述GPS定位模块包括芯片NEO-5Q。上述的一种轮椅控制装置，其特征在于：所述电机驱动电路包括芯片LN298。上述的一种轮椅控制装置，其特征在于：所述通信模块包括TC35i模块。上述的一种轮椅控制装置，其特征在于：所述微控制器包括LPC2131单片机。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过设置红外遥控控制模块、操作杆控制模块和语音控制模块，轮椅使用者可以通过红外遥控器、操作杆和语音实现对轮椅运动的控制，不仅适用于多种人群的使用，而且保证了轮椅控制的多样性，避免单一控制方式的缺陷，提高轮椅控制的稳定性。2、通过设置GPS定位模块和通信模块，能够实时检测轮椅使用者所处的经度、纬度和海拔高度等位置信息，且通过通信模块将轮椅使用者的位置信息发送至他人手机上，方便其他人实时获得轮椅使用者的位置，在出现意外时能获得及时的营救。3、本技术通过设置红外避障模块和超声波测距模块，能够实时检测轮椅的前方是否存在障碍物，如果轮椅前方存在障碍物，则微控制器通过报警电路提醒轮椅使用者，轮椅使用者避开障碍物，防止轮椅发生倾斜或倒歪而造成使用者的无法行进，红外避障模块可以近距离感知前方是否有障碍物，而超声波测距模块虽然在测量距离上比红外避障模块大，可以感知较远处是否有障碍物，但当需要感测近距离障碍物时明显不如红外避障模块，因而可以运用红外避障模块的近距离感测的特点来弥补超声波测距模块对近距离的缺陷，将两者结合应用轮椅上，提高轮椅的避障性能。4、本技术通过设置LED灯，一方面可以起到照明的作用，另一方对于视力不好的人可通过LED灯避免路人的碰撞，这样增大轮椅的适用范围，方便轮椅使用者操作。综上所述，本技术结构简单、成本低、设计合理，集红外遥控控制模块、操作杆控制模块和语音控制模块为一体，通过设置超声波测距模块和红外避障模块实现轮椅的避障，增加轮椅控制的稳定性和便捷性，实用性强，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。图2为本技术语音控制模块的电路原理图。图3为本技术超声波测距模块的电路原理图。附图标记说明:1—微控制器；2-1—GPS天线；2-2—GPS定位模块；3—超声波测距模块；4—红外避障模块；5—红外遥控器；6—红外接收模块；7—操作杆控制模块；8—语音控制模块；9—电机驱动电路；10—第一电机；11—第二电机；12—报警电路；13—LED灯；14—按键操作电路；15—通信模块；16—手机；17—液晶触摸屏。具体实施方式如图1和图2所示，本技术包括微控制器1以及与微控制器1相接的液晶触摸屏17和通信模块15，通信模块15与手机16进行无线通信，所述微控制器1的输入端接有GPS定位模块2-2、避障模块、用于发送控制命令的控制模块和用于选择控制模式的按键操作电路14，所述微控制器1的输出端接有报警电路12、LED灯13和电机控制模块，所述避障模块包括超声波测距模块3和红外避障模块4，所述控制模块包括用红外遥控器控制轮椅的红外遥控控制模块、用操作杆控制轮椅的操作杆控制模块7和用语音控制轮椅的语音控制模块8，所述红外遥控控制模块包括红外遥控器5和用于无线接收红外遥控器5信号的红外接收模块6，所述电机模块包括电机驱动电路9以及与电机驱动电路9输出端相接的第一电机10和第二电机11，所述超声波测距模块3与微控制器1相接，所述红外避障模块4、红外接收模块6、操作杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮椅控制装置，其特征在于：包括微控制器(1)以及与微控制器(1)相接的液晶触摸屏(17)和通信模块(15)，通信模块(15)与手机(16)进行无线通信，所述微控制器(1)的输入端接有GPS定位模块(2‑2)、避障模块、用于发送控制命令的控制模块和用于选择控制模式的按键操作电路(14)，所述微控制器(1)的输出端接有报警电路(12)、LED灯(13)和电机控制模块，所述避障模块包括超声波测距模块(3)和红外避障模块(4)，所述控制模块包括用红外遥控器控制轮椅的红外遥控控制模块、用操作杆控制轮椅的操作杆控制模块(7)和用语音控制轮椅的语音控制模块(8)，所述红外遥控控制模块包括红外遥控器(5)和用于无线接收红外遥控器(5)信号的红外接收模块(6)，所述电机模块包括电机驱动电路(9)以及与电机驱动电路(9)输出端相接的第一电机(10)和第二电机(11)，所述超声波测距模块(3)与微控制器(1)相接，所述红外避障模块(4)、红外接收模块(6)、操作杆控制模块(7)和语音控制模块(8)的输出端均与微控制器(1)的输入端相接，所述电机驱动电路(9)的输入端与微控制器(1)的输出端相接，所述GPS定位模块(2‑2)的输入端接有GPS天线(2‑1)；所述语音控制模块(8)包括芯片LD3320，所述芯片LD3320的第41引脚、第40引脚、第39引脚和第43引脚均与微控制器(1)相接，所述芯片LD3320的第48引脚分两路，一路经电阻R14与3.3V电源输出端相接，另一路与微控制器(1)相接；所述芯片LD3320的第46引脚经电阻R10与3.3V电源能输出端相接，所述芯片LD3320的第47引脚经电阻R12与3.3V电源能输出端相接。...

【技术特征摘要】
1.一种轮椅控制装置，其特征在于：包括微控制器(1)以及与微控制器(1)相接的液晶触摸屏(17)和通信模块(15)，通信模块(15)与手机(16)进行无线通信，所述微控制器(1)的输入端接有GPS定位模块(2-2)、避障模块、用于发送控制命令的控制模块和用于选择控制模式的按键操作电路(14)，所述微控制器(1)的输出端接有报警电路(12)、LED灯(13)和电机控制模块，所述避障模块包括超声波测距模块(3)和红外避障模块(4)，所述控制模块包括用红外遥控器控制轮椅的红外遥控控制模块、用操作杆控制轮椅的操作杆控制模块(7)和用语音控制轮椅的语音控制模块(8)，所述红外遥控控制模块包括红外遥控器(5)和用于无线接收红外遥控器(5)信号的红外接收模块(6)，所述电机模块包括电机驱动电路(9)以及与电机驱动电路(9)输出端相接的第一电机(10)和第二电机(11)，所述超声波测距模块(3)与微控制器(1)相接，所述红外避障模块(4)、红外接收模块(6)、操作杆控制模块(7)和语音控制模块(8)的输出端均与微控制器(1)的输入端相接，所述电机驱动电路(9)的输入端与微控制器(1)的输出端相接，所述GPS定位模块(2-2)的输入端接有GPS天线(2-1)；所述语音控制模块(8)包括芯片LD3320，所述芯片LD3320的第41引脚、第40引脚、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学存，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61