智能轮椅制造技术

本申请涉及一种智能轮椅，包括：轮椅本体、脑电波信号采集设备以及设置在轮椅本体上的单片机芯片、语音识别设备、电机和电源；脑电波信号采集设备用于采集用户的脑电波信号并传输给单片机芯片；语音识别设备用于采集用户发出的语音指令并将语音指令发送给单片机芯片；单片机芯片用于根据脑电波信号和语音指令触发电机运行；电机用于在单片机芯片的调节下驱动轮椅本体运行；电源用于为单片机芯片、语音识别设备和电机提供电能。应用本申请实施例提供的技术方案时，用户可以通过脑电波信号或语音指令或二者的结合控制轮椅运行，从而用户即使四肢均无法活动，也能够依靠自身控制轮椅的行动，无需人员全程陪护，从而能够节约人工成本。

i Wheelchair

【技术实现步骤摘要】
智能轮椅
本申请涉及轮椅
，尤其涉及一种智能轮椅。
技术介绍
因受伤或疾病等原因失去行走能力的人员，轮椅是其常用的代步工具之一，在轮椅的支持下，残疾人士能够更好的移动。市面上现有的轮椅有多种不同的控制方式，例如手动式和电动式等。不过这些轮椅都必须依靠轮椅使用者用手部进行控制或者依赖专人辅助控制，因而对于四肢均受损而无法行动的残疾人士来说如果没有专人陪同则无法正常使用，从而必须消耗人工成本。
技术实现思路
本申请提供一种智能轮椅，以解决四肢均受损的残疾人士无法自行控制轮椅行进的问题。本申请的上述目的是通过以下技术方案实现的：本申请实施例提供一种智能轮椅，包括：轮椅本体、脑电波信号采集设备以及设置在所述轮椅本体上的单片机芯片、语音识别设备、电机和电源；所述脑电波信号采集设备，在使用时佩戴在用户头部，用于采集用户的脑电波信号并传输给所述单片机芯片；所述语音识别设备，设置在所述轮椅本体的靠背的后部并与所述单片机芯片相连接，用于采集用户发出的语音指令并将所述语音指令发送给所述单片机芯片；所述单片机芯片，设置在所述轮椅本体的座椅的下部，用于接收所述脑电波信号和所述语音指令，并根据所述脑电波信号和所述语音指令触发所述电机运行；所述电机，设置在所述轮椅本体的座椅的下部并与所述单片机芯片相连接，用于在所述单片机芯片的调节下驱动所述轮椅本体运行；所述电源，设置在所述轮椅本体的座椅的下部并分别与所述单片机芯片、所述语音识别设备和所述电机相连接，用于为所述单片机芯片、所述语音识别设备和所述电机提供电能。可选的，所述脑电波信号采集设备包括：依次连接的内置电源、采样电极、脑电波信号处理模块和第一蓝牙模块；所述单片机芯片包括第二蓝牙模块；所述内置电源用于为所述采样电极、所述脑电波信号处理模块和所述蓝牙模块提供电能；所述采样电极具体包括采集电极、参考电极和接地电极，用于采集用户的原始脑电波信号；所述脑电波信号处理模块用于对所述原始脑电波信号进行预处理以得到可识别脑电波信号，并通过所述第一蓝牙模块将所述可识别脑电波信号传输给所述第二蓝牙模块。可选的，所述内置电源为3节串联的1.5V的7号电池。可选的，所述采集电极用于在使用时设置在用户额头的左额极，所述接地电极和所述参考电极用于在使用时设置在用户的耳垂。可选的，所述语音识别设备包括：相互连接的语音采集电路和语音识别芯片；所述语音采集电路用于采集语音信号并发送给所述语音识别芯片；所述语音识别芯片用于对语音信号进行过滤、降噪以及放大处理。可选的，所述单片机芯片为基于8051核的增强型单片机芯片。可选的，所述智能轮椅还包括继电器；所述继电器的输入端与所述单片机芯片的输出端相连接，所述继电器的输出端与所述电机相连接，用于根据所述单片机芯片发出的触发信号控制所述电机运转。可选的，所述继电器的数量为2个。可选的，所述电机为直流减速电机。可选的，所述电源为12V蓄电池。本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在应用本申请的技术方案时，通过用户佩戴的脑电波信号采集设备可以实时采集和处理用户的脑电波信号，并发送给单片机芯片进行分析，从而根据分析的结果控制电机的运转，进而控制轮椅的行动，也就是说，用户能够通过脑电波信号控制轮椅的行动；另一方面，本申请技术方案还提供了通过语音控制的途径，即用户通过发出特定语音指令，并经语音识别设备识别、单片机芯片处理后，也可以控制电机的运转，进而控制轮椅的行动。因此，本申请技术方案的两种途径都能在用户四肢均无法行动时，依靠自身控制轮椅的行动，无需人员全程陪护，从而能够节约人工成本。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1为本申请实施例提供的一种智能轮椅的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种脑电波信号采集设备的结构示意图；附图标记：1-轮椅本体；2-脑电波信号采集设备；21-内置电源；22-采样电极；23-脑电波信号处理模块；24-第一蓝牙模块；3-单片机芯片；4-语音识别设备；5-电机；6-电源。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在对本申请的技术方案进行详细说明之前，首先对脑电波信号以及语音控制的相关内容进行简要说明。关于脑电波信号，通俗地讲，人类在进行各项生理活动时都在放电。心脏跳动时会产生1～2毫伏的电压，眼睛开闭会产生5～6毫伏的电压，而思考问题时大脑会产生0.2～1毫伏的电压。如果用科学仪器测量大脑的电位活动，那么在荧幕上就会显示出波浪一样的图形，这就是“脑波”。脑波活动具有一定的规律性特征，和大脑的意识存在某种程度的对应关系。人在兴奋、紧张、昏迷等不同状态之下，脑电波的频率会有明显的不同，约在1～40赫兹之间，依照不同的频率，脑波又被进一步分为α、β、δ、θ波。当人在一定的压力之下精神高度集中时，脑波的频率在12～38赫兹之间，这个波段被称为β波，是“意识”层面的脑波；当人注意力下降，处于放松状态时，脑波的频率会下降到8～12赫兹，这被称为α波；进入睡眠状态后，脑波频率进一步下降，被分为θ波(4～8赫兹)和δ波(0.5～4赫兹)，它们分别反映的是人在“潜意识”和“无意识”阶段的状态。正是因为脑波具有这种随着情绪波动而变化的特性，人类对于脑波的开发利用成为了可能。脑机接口(BrainComputerInterface，BCI)即是采集脑波信号的设备，它是一种新颖的人机交换技术，通过计算机其和他电子设备在人脑与外界环境之间建立一条不依赖于外周神经和肌肉组织的对外信息交流控制通路，因此脑机接口可谓患有运动功能障碍但思维正常的残障人士提供一种外界进行交流的新途径。例如，美国NeuroSky(中文简称：神念科技)公司即基于BCI技术设计研发了一系列脑电设备，主要是通过干态电极传感器采集大脑产生的生物电信号，并将这些采集的信号送入TGAM(ThinkGearAsicModule)模块，TGAM将混杂在信号中的噪音以及运动产生的扰动进行滤除，并将有用信号进行放大，然后通过该公司拥有的NeuroSkyeSemse专利算法解读出描述使用者当前精神状态的eSemse参数(专注度、放松度)，最终，通过将这些量化的参数输出到电脑、手机等智能设备，实现基于脑电波的人机交互，既通常所说的意念控制。关于语音识别技术，根据针对的发音人，可以把语音识别技术分为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能轮椅，其特征在于，包括：轮椅本体、脑电波信号采集设备以及设置在所述轮椅本体上的单片机芯片、语音识别设备、电机和电源；/n所述脑电波信号采集设备，在使用时佩戴在用户头部，用于采集用户的脑电波信号并传输给所述单片机芯片；/n所述语音识别设备，设置在所述轮椅本体的靠背的后部并与所述单片机芯片相连接，用于采集用户发出的语音指令并将所述语音指令发送给所述单片机芯片；/n所述单片机芯片，设置在所述轮椅本体的座椅的下部，用于接收所述脑电波信号和所述语音指令，并根据所述脑电波信号和所述语音指令触发所述电机运行；/n所述电机，设置在所述轮椅本体的座椅的下部并与所述单片机芯片相连接，用于在所述单片机芯片的调节下驱动所述轮椅本体运行；/n所述电源，设置在所述轮椅本体的座椅的下部并分别与所述单片机芯片、所述语音识别设备和所述电机相连接，用于为所述单片机芯片、所述语音识别设备和所述电机提供电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能轮椅，其特征在于，包括：轮椅本体、脑电波信号采集设备以及设置在所述轮椅本体上的单片机芯片、语音识别设备、电机和电源；
所述脑电波信号采集设备，在使用时佩戴在用户头部，用于采集用户的脑电波信号并传输给所述单片机芯片；
所述语音识别设备，设置在所述轮椅本体的靠背的后部并与所述单片机芯片相连接，用于采集用户发出的语音指令并将所述语音指令发送给所述单片机芯片；
所述单片机芯片，设置在所述轮椅本体的座椅的下部，用于接收所述脑电波信号和所述语音指令，并根据所述脑电波信号和所述语音指令触发所述电机运行；
所述电机，设置在所述轮椅本体的座椅的下部并与所述单片机芯片相连接，用于在所述单片机芯片的调节下驱动所述轮椅本体运行；
所述电源，设置在所述轮椅本体的座椅的下部并分别与所述单片机芯片、所述语音识别设备和所述电机相连接，用于为所述单片机芯片、所述语音识别设备和所述电机提供电能。


2.根据权利要求1所述的智能轮椅，其特征在于，所述脑电波信号采集设备包括：依次连接的内置电源、采样电极、脑电波信号处理模块和第一蓝牙模块；所述单片机芯片包括第二蓝牙模块；
所述内置电源用于为所述采样电极、所述脑电波信号处理模块和所述蓝牙模块提供电能；
所述采样电极具体包括采集电极、参考电极和接地电极，用于采集用户的原始脑电波信号；
所述脑电波信号处理模块用于对所述原始脑电波信号进行预处理以得到可识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：张青，李光荣，杜立婵，王文静，韦冬雪，李锦明，
申请(专利权)人：南宁职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广西;45