一种眼电智能轮椅及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种眼电智能轮椅及其控制方法。该系统包括轮椅机构、信号采集装置、信号处理装置以及轮椅运动控制装置。信号采集装置包括双极导联电极贴片组件以及信号获取模块。信号处理装置包括特征提取模块和模式识别模块。特征提取模块用于提取出眼电信号的波形特征。模式识别模块用于先获取波形特征的各项特征信息，再将各项特征信息与一个预设的识别模式中各项预设识别参数进行比较以确定波形特征所对应的运动方式。轮椅运动控制装置用于根据模式识别模块所确定的运动方式，驱使轮椅本体按照运动方式进行运动。本发明专利技术通过眼电信号可以精确地对智能轮椅进行控制，实时性好，提取更加可靠，参数调节简单方便，应用性较强，操作简单，调整方便。

【技术实现步骤摘要】
一种眼电智能轮椅及其控制方法
本专利技术涉及轮椅控制
的一种轮椅控制系统，尤其涉及一种眼电智能轮椅，还涉及一种眼电智能轮椅控制方法。
技术介绍
残疾人在社会上处于弱势群体，占我们人口的很大一部分。肢体残疾者众多，这就给他们的生存和发展造成了严重的困难。虽然在残疾人社会保障方面国家推出了一系列方针政策，现代人对残疾人的观念也逐渐普及，人道主义关怀也逐渐深入人心。但是在具体的生活方面却难以给予他们充足的帮助。不幸有肢体残疾的人，被限制在一个狭小的地方，不能自由享受到户外活动的乐趣。我国的人口老龄化问题已然突显出来，而子女不能一直在老人身边照顾，其中有肢体不便的老人不能自由到户外活动散心，令人惋惜。目前，控制轮椅的方式大都通过人体四肢控制，手动轮椅更是依靠手臂的力量，电动轮椅需要用手操作控制杆来实现轮椅的移动。但是对于一些手脚不便的人或者有肢体缺陷的人，他们不能很好地用手或者用脚来操作轮椅，这就给他们的行动带来很大的不便。所以需要通过一些新的技术方法来解决这些问题，提高他们的生活质量。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种眼电智能轮椅，其特征在于，其包括：/n轮椅机构，其包括轮椅本体和电机；所述电机安装在所述轮椅本体上，并用于驱使所述轮椅本体运动；/n信号采集装置，其包括双极导联电极贴片组件以及信号获取模块；所述双极导联电极贴片组件包括电极贴片一、电极贴片二、电极贴片三、电极贴片四、电极贴片五、电极贴片六以及电极贴片七；所述电极贴片一用于贴合在人体脸部的两眼之间的区域，且作为参考电极，并用于检测所述人体脸部自带的电信号一；所述电极贴片二和所述电极贴片三分别贴合在所述人体脸部的其中一只眼的上下相对两侧，并用于测量对应的眼球在垂直方向上移动所产生的电信号二；所述电极贴片四和所述电极贴片五分别贴合在所述人体脸...

【技术特征摘要】
1.一种眼电智能轮椅，其特征在于，其包括：
轮椅机构，其包括轮椅本体和电机；所述电机安装在所述轮椅本体上，并用于驱使所述轮椅本体运动；
信号采集装置，其包括双极导联电极贴片组件以及信号获取模块；所述双极导联电极贴片组件包括电极贴片一、电极贴片二、电极贴片三、电极贴片四、电极贴片五、电极贴片六以及电极贴片七；所述电极贴片一用于贴合在人体脸部的两眼之间的区域，且作为参考电极，并用于检测所述人体脸部自带的电信号一；所述电极贴片二和所述电极贴片三分别贴合在所述人体脸部的其中一只眼的上下相对两侧，并用于测量对应的眼球在垂直方向上移动所产生的电信号二；所述电极贴片四和所述电极贴片五分别贴合在所述人体脸部的两眼的左右相对两侧，并用于测量对应的眼球在水平方向上移动所产生的电信号三；所述电极贴片六与所述电极贴片七分别贴合在所述人体脸部的其中另一只眼的上下相对两侧，并用于测量对应的眼球在垂直方向上移动所产生的电信号四；所述信号获取模块用于对所述电信号一、所述电信号二、所述电信号三以及电信号四进行放大、增益调节以及偏置调节，获取相应的眼电信号并作为采集数据；
信号处理装置，其包括特征提取模块和模式识别模块；所述特征提取模块用于对所述采集数据进行滤波、采样压缩、波形重复采样，并提取出所述眼电信号的波形特征；所述模式识别模块用于先获取所述波形特征的各项特征信息，再将各项特征信息与一个预设的识别模式中各项预设识别参数进行比较以确定所述波形特征所对应的运动方式；所述运动方式包括前进、后退、停止、左转、右转、加速、减速、匀速；以及
轮椅运动控制装置，其用于根据所述模式识别模块所确定的运动方式，通过所述电机驱使所述轮椅本体按照所述运动方式进行运动。


2.如权利要求1所述的眼电智能轮椅，其特征在于，在所述识别模式中，所述模式识别模块判断所述波形特征中的极大值是否位于一个预设范围一内；在所述极大值位于所述预设范围一内时，所述模式识别模块判断所述波形特征中的极小值是否位于一个预设范围二内；在所述极小值位于所述预设范围二内时，所述模式识别模块确定所述运动方式为右转；在所述极大值不位于所述预设范围一内时，所述模式识别模块判断所述极大值是否位于一个预设范围三内；在所述极大值位于所述预设范围三内，所述模式识别模块判断所述极小值是否位于一个预设范围四内；在所述极小值位于所述预设范围四内时，所述模式识别模块确定所述运动方式为左转；在所述极小值不位于所述预设范围四内时，所述模式识别模块判断所述极小值是否位于一个预设范围五内；在所述极小值位于所述预设范围五内时，所述模式识别模块统计一组数中满足所述波形特征位于一个预设范围六内的计数，并判断所述计数是否等于一个预设数字一，是则确定所述运动方式为停车，否则判断所述计数是否等于一个预设数字二，是则确定所述运动方式为前进，否则判断所述计数是否等于一个预设数字三，是则确定所述运动方式为后退，否则重新获取所述波形特征；在所述极小值不位于所述预设范围二内或所述极大值不位于所述预设范围三或所述极小值不位于所述预设范围五内时，所述模式识别模块重新获取所述波形特征。


3.如权利要求2所述的眼电智能轮椅，其特征在于，所述预设范围一的下限大于所述预设范围二的上限，所述预设范围三的下限大于或等于所述预设范围一的上限，所述预设范围四的上限小于所述预设范围二的下限，所述预设范围五与所述预设范围二相同，所述预设范围六与所述预设范围三相同。


4.如权利要求2所述的眼电智能轮椅，其特征在于，所述预设范围一为[2.2,2.3)，所述预设范围二和所述预设范围五均为[2,2.15)，所述预设范围三与所述预设范围六均为[2.3,2.4)，所述预设范围四为[1.8,1.95)。


5.如权利要求1所述的眼电智能轮椅，其特征在于，所述信号获取模块包括两个信号调理单元、双路采集板以及数据采集卡；所述信号调理单元包括用于放大所述电信号一、所述电信号二以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，张伟亮，张进，
申请(专利权)人：山西白求恩医院山西医学科学院，
类型：发明
国别省市：山西;14