一种智能电动轮椅制造技术

本发明专利技术一种智能电动轮椅，易于安装,控制简单,操作方便,具有很高的稳定性与实用性。本发明专利技术包括机械部分、控制部分、锂电池供电部分；其结构要点是：所述机械部分为轮椅实体，所述控制部分采用上位机和下位机相结合；所述上位机包括第一ARM内核处理器，及与第一ARM内核处理器相连的速度显示模块、电量显示模块、加速度读取模块、霍尔转把控制模块、倒车模块、刹车模块；所述下位机包括第二ARM内核处理器，及与第二ARM内核处理器相连的位置检测电路、功率驱动电路、保护电路，及与所述功率驱动电路相连的逆变电路，同时逆变电路也分别与位置检测电路、保护电路相连；所述上位机与下位机之间通过串口通信方式进行通信。

Intelligent electric wheelchair

The intelligent electric wheelchair has the advantages of easy installation, simple control and convenient operation, and has high stability and practicability. The invention comprises a mechanical part and control part, lithium battery power supply part; the utility model is characterized in that the mechanical part of the wheelchair entity, the control part adopts upper and lower machine combination; the upper machine includes a first ARM processor speed, and is connected with the first ARM kernel processor, display module power display module, acceleration reading module, Holzer turn control module, reversing module, brake module; the lower machine includes second ARM core processor, and is connected with the second ARM processor, the position detection circuit, power drive circuit, protection circuit, inverter circuit and driving circuit is connected with the power inverter, at the same time the circuit also respectively and the position detection circuit, protection circuit connected; between the host computer and lower computer communicate through the serial communication.

【技术实现步骤摘要】
一种智能电动轮椅
本专利技术属于电动式轮椅
，具体地涉及一种智能电动轮椅。
技术介绍
随着生活水平的提高,人们对老年人和残疾人的关注度日渐提高,越来越多的电动式轮椅进入消费者的视线,但由于大多电动式轮椅存在两个极端,进口轮椅大多拥有较好的性能但是价格昂贵,超出了普通民众的消费能力,而国内较为普遍的电动轮椅车功耗大、续航能力差,因此现在大多家用或者医院所用的轮椅仍然是传统手摇式轮椅。而且现在电机驱动大多采用位置传感器的控制方式,控制模式单一,稳定性有限,对于行动不便的人群而言可靠性和安全性较低,因而在实际应用中很难为老人和残疾人提供方便、安全、自由的出行。然而就当今的实际形式来看,中国的人口结构已经进入老年化时期,60岁以上的老年人数量是1.32亿,65岁以上的则达到了9000万。而中国现有8000多万肢体有残疾的人,虽然他们的行动不如健康人,但在心理上他们仍然渴望和健康人一样享受生活。
技术实现思路
本专利技术就是针对目前市面上电动轮椅较贵的现状，提供一种智能电动轮椅；本专利技术易于安装,控制简单,操作方便,具有很高的稳定性与实用性。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术采用如下技术方案。本专利技术一种智能电动轮椅，包括机械部分、控制部分、锂电池供电部分；其结构要点是：所述机械部分为轮椅实体，所述控制部分采用上位机和下位机相结合；所述上位机包括第一ARM内核处理器，及与第一ARM内核处理器相连的速度显示模块、电量显示模块、加速度读取模块、霍尔转把控制模块、倒车模块、刹车模块；所述下位机包括第二ARM内核处理器，及与第二ARM内核处理器相连的位置检测电路、功率驱动电路、保护电路，及与所述功率驱动电路相连的逆变电路，同时逆变电路也分别与位置检测电路、保护电路相连；所述上位机与下位机之间通过串口通信方式进行通信。作为本专利技术的一种优选方案，所述ARM内核处理器采用LPC2103芯片。作为本专利技术的另一种优选方案，所述逆变电路由电机驱动芯片IR2136和三相全桥逆变电路相连组成；所述电机驱动芯片IR2136的HO1、HO3、HO5端口分别通过电阻R9、R7、R5连接三相全桥逆变电路的Q5、Q3、Q1，所述电机驱动芯片IR2136的LO1、LO2、LO3端口分别通过电阻R10、R8、R6连接三相全桥逆变电路的Q6、Q4、Q2。作为本专利技术的另一种优选方案，所述霍尔转把控制模块内部包括磁铁和及霍尔传感器。作为本专利技术的另一种优选方案，所述加速度读取模块采用MEMS加速度传感器。本专利技术的有益效果是。1、本专利技术提供的一种智能电动轮椅，是基于ARM微处理器LPC2013的普通轮椅改装系统，一种安全稳定、绿色节能、价格低廉的电动轮椅改装系统,能自由快捷地将普通轮椅改装成电动轮椅。本系统采用锂电池供电,无刷直流电机驱动以及可拆卸的机械安装结构，其中无刷直流电机的驱动采用有霍尔传感器模式与无霍尔传感器模式并存的方式,同时配有完善的保护电路；该系统易于安装,控制简单,操作方便,具有很高的稳定性与实用性。2、本专利技术与现有的电动轮椅相比,本系统能对现有的普通轮椅进行改装,价格便宜,使用稳定方便,同时双电机控制模式的使用和各种保护电路还大大提高了系统的可靠性与安全性；本专利技术智能电动轮椅在平整路面上能够稳定地行驶2小时以上,转向灵活,倒车、刹车都能正常使用,通过监测电路表明系统工作状态较为稳定,能满足实用需求。附图说明图1是本专利技术一种智能电动轮椅的系统总体结构框图。图2是本专利技术一种智能电动轮椅的逆变电路电路连接图。图3是本专利技术一种智能电动轮椅的保护电路连接图。具体实施方式如图1所示，为本专利技术一种智能电动轮椅的系统总体结构框图。图中，包括机械部分、控制部分、锂电池供电部分；其结构要点是：所述机械部分为轮椅实体，所述控制部分采用上位机和下位机相结合；所述上位机包括第一ARM内核处理器，及与第一ARM内核处理器相连的速度显示模块、电量显示模块、加速度读取模块、霍尔转把控制模块、倒车模块、刹车模块；所述下位机包括第二ARM内核处理器，及与第二ARM内核处理器相连的位置检测电路、功率驱动电路、保护电路，及与所述功率驱动电路相连的逆变电路，同时逆变电路也分别与位置检测电路、保护电路相连；所述上位机与下位机之间通过串口通信方式进行通信。所述ARM内核处理器采用LPC2103芯片；LPC2103芯片具有多达13个边沿或电平触发的外部中断管脚的32条高速GPIO线,所有定时器均有4个可配置为PWM模式的寄存器,并可以同时使用3个匹配输出作为单边沿控制的PWM输出；特别适合于电机的控制。如图2所示，为本专利技术一种智能电动轮椅的逆变电路电路连接图。图中，所述逆变电路由电机驱动芯片IR2136和三相全桥逆变电路相连组成；所述电机驱动芯片IR2136的HO1、HO3、HO5端口分别通过电阻R9、R7、R5连接三相全桥逆变电路的Q5、Q3、Q1，所述电机驱动芯片IR2136的LO1、LO2、LO3端口分别通过电阻R10、R8、R6连接三相全桥逆变电路的Q6、Q4、Q2。逆变器电路与电枢绕组组合方式为星形连接三相桥式,采用PWM半桥调制方式,在120°导通区间内,各开关管前60°恒通,后60°采用PWM调制；功率开关管工作在二二导通方式,每个通电周期六种导通状态,每个状态60°电角度；通过改变功率开关的开关顺序可以实现电机的正反转。所述霍尔转把控制模块内部包括磁铁和及霍尔传感器；转把转动带动磁铁转动,霍尔传感器感应到磁力信号就通过信号线输出不同的电压值,从而达到精确操纵控制电机转速的目的。所述加速度读取模块采用MEMS加速度传感器；所述电量显示模块采用LED灯进行四级显示；当加速度传感器检测到有明显撞击冲量或电量不足时进行报警提示；操作者能方便地检测系统实际运行情况,并进行相应的调整。如图3所示，为本专利技术一种智能电动轮椅的保护电路连接图；采集得到的电流值通过流经电阻R11和R12，再经过放大电路进行放大,放大后的信号再通过比较电路AD0.3与事先设定好的预定电流Iref进行比较；当电流超出预定电流时判定为过流,此时下位机主控制芯片产生中断INT1并进入过流调整程序,同时生成异常帧并发送给上位机。可以理解的是，以上关于本专利技术的具体描述，仅用于说明本专利技术而并非受限于本专利技术实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本专利技术进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电动轮椅，包括机械部分、控制部分、锂电池供电部分；其特征在于：所述机械部分为轮椅实体，所述控制部分采用上位机和下位机相结合；所述上位机包括第一ARM内核处理器，及与第一ARM内核处理器相连的速度显示模块、电量显示模块、加速度读取模块、霍尔转把控制模块、倒车模块、刹车模块；所述下位机包括第二ARM内核处理器，及与第二ARM内核处理器相连的位置检测电路、功率驱动电路、保护电路，及与所述功率驱动电路相连的逆变电路，同时逆变电路也分别与位置检测电路、保护电路相连；所述上位机与下位机之间通过串口通信方式进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种智能电动轮椅，包括机械部分、控制部分、锂电池供电部分；其特征在于：所述机械部分为轮椅实体，所述控制部分采用上位机和下位机相结合；所述上位机包括第一ARM内核处理器，及与第一ARM内核处理器相连的速度显示模块、电量显示模块、加速度读取模块、霍尔转把控制模块、倒车模块、刹车模块；所述下位机包括第二ARM内核处理器，及与第二ARM内核处理器相连的位置检测电路、功率驱动电路、保护电路，及与所述功率驱动电路相连的逆变电路，同时逆变电路也分别与位置检测电路、保护电路相连；所述上位机与下位机之间通过串口通信方式进行通信。2.根据权利要求1所述的一种智能电动轮椅，其特征在于：所述ARM内核处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：许亚夫，
申请(专利权)人：许亚夫，
类型：发明
国别省市：辽宁,21