一种基于多传感器的智能避障轮椅制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于多传感器的智能避障轮椅，其技术方案要点是包括有轮椅本体、轮式驱动机构、障碍信息采集器、控制器，轮式驱动机构包括有前轮和后轮；轮椅本体的底部还设置有履带机构，履带机构包括有驱动轮和随动轮以及履带本体，驱动轮设置有两个，并且两个驱动轮分别位于轮椅本体的前后两端，随动轮至少设置有两个，并且各个随动轮均位于两个驱动轮之间，轮椅本体的底部转动连接有用于供驱动轮安装的摆动臂，摆动臂一端与轮椅本体铰接，另一端与随动轮转动连接，摆动臂与轮椅本体之间设置有用于驱动摆动臂绕与轮椅本体的铰接处转动的第一驱动器；该轮椅能够有效保障乘坐者的安全。

An intelligent wheelchair for obstacle avoidance based on multi-sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器的智能避障轮椅
本技术涉及一种轮椅，更具体地说，它涉及一种基于多传感器的智能避障轮椅。
技术介绍
随着社会人口老年化进程的加快，老年人口越来越多，以及由于各种疾病、交通事故等原因造成的残疾人的增加，为老年人和残疾人提供代步工具已成为整个社会重点关注的问题之一。随着生活质量提高，老人用轮椅情况将越来越普遍，电动轮椅解决了老人没体力自推轮椅行进问题，但电动轮椅在室外运行，不可避免遇到低洼、石块等障碍物，且老年人和残疾人由于反应能力比较差，如果不及时处置容易发生事故。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种基于多传感器的智能避障轮椅，该轮椅能够有效保障乘坐者的安全。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种基于多传感器的智能避障轮椅，包括有轮椅本体和能够带动轮椅本体移动的轮式驱动机构，所述轮椅本体上设置有障碍信息采集器和用于控制轮式驱动机构的控制器，所述障碍信息采集器与控制器通信连接，所述轮式驱动机构包括有转动连接在轮椅本体底部的前轮和后轮，所述前轮和后轮均设置有两个，并且分别位于轮椅本体的宽度两侧；所述轮椅本体的底部还设置有履带机构，所述履带机构包括有转动连接在轮椅本体底部的驱动轮和随动轮、以及转动连接在驱动轮和随动轮上的履带本体，所述驱动轮和随动轮的转动轴向与前轮和后轮的转动轴向平行设置，所述驱动轮设置有两个，并且两个驱动轮分别位于轮椅本体的前后两端，所述随动轮至少设置有两个，并且各个随动轮均位于两个驱动轮之间，所述轮椅本体的底部转动连接有用于供驱动轮安装的摆动臂，所述摆动臂一端与轮椅本体铰接，另一端与随动轮转动连接，所述摆动臂与轮椅本体之间设置有用于驱动摆动臂绕与轮椅本体的铰接处转动的第一驱动器；当摆动臂向下展开后位于驱动轮和随动轮之间的履带本体能够与地面成夹角设置，并且位于两随动轮之间的履带本体低于前轮和后轮下侧边所处的高度；当摆动臂向上收拢后位于驱动轮和随动轮之间的履带本体能够与地面贴合设置，并且履带本体的下侧边高于前轮和后轮下侧边所处的高度。本技术进一步设置为：至少一驱动轮滑移连接在轮椅本体上，并且驱动轮在轮椅本体上的滑移方向为轮椅本体的长度方向，所述轮椅本体上设置有用于带动驱动轮滑移的第二驱动器，当摆动臂向下展开后第二驱动器带动驱动轮向另一驱动轮靠近滑移，当摆动臂向上收拢后第二驱动器带动驱动轮向另一驱动轮远离滑移。本技术进一步设置为：所述第一驱动器包括有转动连接于摆动臂与轮椅本体之间的气缸，所述第二驱动器包括有设置在摆动臂上的驱动臂以及连接于驱动臂与驱动轮之间的连接臂，所述驱动臂与摆动臂固定成夹角设置，所述连接臂的两端分别与驱动臂和驱动轮转动连接，当摆动臂向下展开时驱动臂能够通过拉动连接臂带动驱动轮向另一驱动轮靠近滑移，当摆动臂向上收拢时驱动臂能够通过推动连接臂带动驱动轮向另一驱动轮远离滑移。本技术进一步设置为：所述摆动臂远离轮椅本体的一端转动连接有用于供随动轮转动连接的安装架，所述安装架的中部与摆动臂的端部转动连接，所述安装架上沿其长度方向至少转动连接有两个随动轮。本技术进一步设置为：所述轮椅本体上设置有能够在摆动臂向上收拢后按压在安装架上的按压臂，所述按压臂的端部设置有弹性按压块。综上所述，本技术具有以下有益效果：障碍信息采集器可选用指向性强并且能量消耗缓慢的超声波传感器、基于摄像头的视觉传感器、声呐传感器等多传感器信息融合的智能轮椅避障系统，采用Haar-like特征的障碍物分类器和基于T-S模型的模糊神经网络的融合算法，实现障碍物大小、距离和方位的识别，同时实时控制轮椅移动的轮速和转角，有效提高了避障效率，保障乘坐者的安全。当第一驱动器带动摆动臂处于向上收拢的状态下，前轮和后轮着地，而履带本体的下侧边被抬离地面一定的高度，此时轮椅在行进的过程中主要依靠轮式驱动机构，但在遇到低洼、石块等障碍物时履带机构能够起到有效的支撑作用，大大地提高了轮椅的通过性，能够有效避免轮椅倾倒而引发事故，从而能够有效保障乘坐者的安全；或当第一驱动器带动摆动臂处于向下展开的状态下，履带本体的下侧边着地，而前轮和后轮被抬离地面一定的高度，此时轮椅在行进的过程中主要依靠履带机构，而使用履带机构的轮椅在移动的过程中通过性强，可适用于各种情况的路面，并且履带机构与地面接触面积大，不仅能够有效避免轮椅倾倒而引发事故，从而能够有效保障乘坐者的安全，还能够有效提高轮椅在移动过程中的稳定性。附图说明图1为轮椅的结构示意图；图2为履带机构中摆动臂展开状态下的结构示意图；图3为履带机构中摆动臂收拢状态下的结构示意图。附图标记：1、轮椅本体；2、轮式驱动机构；21、前轮；22、后轮；3、履带机构；31、驱动轮；32、随动轮；33、履带本体；34、摆动臂；341、驱动臂；35、气缸；36、连接臂；37、安装架；38、按压臂；381、弹性按压块。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。参照图1-3所示，一种基于多传感器的智能避障轮椅，包括有轮椅本体1和能够带动轮椅本体1移动的轮式驱动机构2，轮椅本体1上设置有障碍信息采集器和用于控制轮式驱动机构2的控制器，障碍信息采集器与控制器通信连接，轮式驱动机构2包括有转动连接在轮椅本体1底部的前轮21和后轮22，前轮21和后轮22均设置有两个，并且分别位于轮椅本体1的宽度两侧；上述轮式驱动机构2和障碍信息采集器以及控制器均为公知技术，采用通常设计，其中障碍信息采集器可选用指向性强并且能量消耗缓慢的超声波传感器、基于摄像头的视觉传感器、声呐传感器等多传感器信息融合的智能轮椅避障系统，采用Haar-like特征的障碍物分类器和基于T-S模型的模糊神经网络的融合算法，实现障碍物大小、距离和方位的识别，同时实时控制轮椅移动的轮速和转角，有效提高了避障效率，保障乘坐者的安全。轮椅本体1的底部还设置有履带机构3，履带机构3包括有转动连接在轮椅本体1底部的驱动轮31和随动轮32、以及转动连接在驱动轮31和随动轮32上的履带本体33，驱动轮31和随动轮32的转动轴向与前轮21和后轮22的转动轴向平行设置，驱动轮31设置有两个，并且两个驱动轮31分别位于轮椅本体1的前后两端，随动轮32至少设置有两个，并且各个随动轮32均位于两个驱动轮31之间，轮椅本体1的底部转动连接有用于供驱动轮31安装的摆动臂34，摆动臂34一端与轮椅本体1铰接，另一端与随动轮32转动连接，摆动臂34与轮椅本体1之间设置有用于驱动摆动臂34绕与轮椅本体1的铰接处转动的第一驱动器；当摆动臂34向下展开后位于驱动轮31和随动轮32之间的履带本体33能够与地面成夹角设置，并且位于两随动轮32之间的履带本体33低于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感器的智能避障轮椅，包括有轮椅本体(1)和能够带动轮椅本体(1)移动的轮式驱动机构(2)，其特征是：所述轮椅本体(1)上设置有障碍信息采集器和用于控制轮式驱动机构(2)的控制器，所述障碍信息采集器与控制器通信连接，所述轮式驱动机构(2)包括有转动连接在轮椅本体(1)底部的前轮(21)和后轮(22)，所述前轮(21)和后轮(22)均设置有两个，并且分别位于轮椅本体(1)的宽度两侧；/n所述轮椅本体(1)的底部还设置有履带机构(3)，所述履带机构(3)包括有转动连接在轮椅本体(1)底部的驱动轮(31)和随动轮(32)、以及转动连接在驱动轮(31)和随动轮(32)上的履带本体(33)，所述驱动轮(31)和随动轮(32)的转动轴向与前轮(21)和后轮(22)的转动轴向平行设置，所述驱动轮(31)设置有两个，并且两个驱动轮(31)分别位于轮椅本体(1)的前后两端，所述随动轮(32)至少设置有两个，并且各个随动轮(32)均位于两个驱动轮(31)之间，所述轮椅本体(1)的底部转动连接有用于供驱动轮(31)安装的摆动臂(34)，所述摆动臂(34)一端与轮椅本体(1)铰接，另一端与随动轮(32)转动连接，所述摆动臂(34)与轮椅本体(1)之间设置有用于驱动摆动臂(34)绕与轮椅本体(1)的铰接处转动的第一驱动器；当摆动臂(34)向下展开后位于驱动轮(31)和随动轮(32)之间的履带本体(33)能够与地面成夹角设置，并且位于两随动轮(32)之间的履带本体(33)低于前轮(21)和后轮(22)下侧边所处的高度；当摆动臂(34)向上收拢后位于驱动轮(31)和随动轮(32)之间的履带本体(33)能够与地面贴合设置，并且履带本体(33)的下侧边高于前轮(21)和后轮(22)下侧边所处的高度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器的智能避障轮椅，包括有轮椅本体(1)和能够带动轮椅本体(1)移动的轮式驱动机构(2)，其特征是：所述轮椅本体(1)上设置有障碍信息采集器和用于控制轮式驱动机构(2)的控制器，所述障碍信息采集器与控制器通信连接，所述轮式驱动机构(2)包括有转动连接在轮椅本体(1)底部的前轮(21)和后轮(22)，所述前轮(21)和后轮(22)均设置有两个，并且分别位于轮椅本体(1)的宽度两侧；
所述轮椅本体(1)的底部还设置有履带机构(3)，所述履带机构(3)包括有转动连接在轮椅本体(1)底部的驱动轮(31)和随动轮(32)、以及转动连接在驱动轮(31)和随动轮(32)上的履带本体(33)，所述驱动轮(31)和随动轮(32)的转动轴向与前轮(21)和后轮(22)的转动轴向平行设置，所述驱动轮(31)设置有两个，并且两个驱动轮(31)分别位于轮椅本体(1)的前后两端，所述随动轮(32)至少设置有两个，并且各个随动轮(32)均位于两个驱动轮(31)之间，所述轮椅本体(1)的底部转动连接有用于供驱动轮(31)安装的摆动臂(34)，所述摆动臂(34)一端与轮椅本体(1)铰接，另一端与随动轮(32)转动连接，所述摆动臂(34)与轮椅本体(1)之间设置有用于驱动摆动臂(34)绕与轮椅本体(1)的铰接处转动的第一驱动器；当摆动臂(34)向下展开后位于驱动轮(31)和随动轮(32)之间的履带本体(33)能够与地面成夹角设置，并且位于两随动轮(32)之间的履带本体(33)低于前轮(21)和后轮(22)下侧边所处的高度；当摆动臂(34)向上收拢后位于驱动轮(31)和随动轮(32)之间的履带本体(33)能够与地面贴合设置，并且履带本体(33)的下侧边高于前轮(21)和后轮(22)下侧边所处的高度。


2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的智能避障...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢妃，
申请(专利权)人：金华广播电视大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33