一种用于智能轮椅的自主跟踪系统的制作方法

文档序号:10427671阅读:727来源:国知局
一种用于智能轮椅的自主跟踪系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能轮椅的技术领域,具体地说涉及一种用于智能轮椅的自主跟踪系统。
【背景技术】
[0002]轮椅作为老年人和残疾人群体的基本代步工具,为帮助他们提高生活质量、更好地融入社会发挥了重要的作用。由于手动轮椅操作不便,有被电动轮椅取代的趋势。电动轮椅带有驱动装置,使用者只需控制操纵杆,即可实现轮椅的前进、后退及左右转弯。
[0003]但是电动轮椅也存在诸多缺陷,例如,如果使用者由于各种问题操纵错操作杆,那么电动轮椅很可能会发生碰撞,这将对使用者造成一定的伤害;当陪伴者搀起坐在轮椅上的行动不便人士散步时,轮椅的安置问题势必会给陪伴着带来不便。
[0004]所以为了给行动不便人士的生活提供更多的便利,开发一种使用更加安全、稳定、方便的新型智能轮椅尤为重要,全自主跟踪功能作为智能轮椅的重要标志,它的实现必将极大提高智能轮椅的使用价值,给老年人等带来更多便利,所以开发一种用于智能轮椅的性能稳定可靠的自主跟踪系统被提上日程。

【发明内容】

[0005]本实用新型的目的是克服现有技术的不足,提供一种用于智能轮椅的基于红外通信、红外和超声波传感器的自主跟踪系统,该系统可使轮椅自主、稳定且准确地跟踪轮椅使用者,且与使用者保持一定距离,操作简单,使用方便。
[0006]本实用新型提供一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,包括一级跟踪模块、二级跟踪模块、超声波传感器模块、主控制器、电机驱动模块、直流电机和轮椅。所述的一级跟踪模块、二级跟踪模块、超声波传感器模块通过导线与主控制模块连接,一级(或二级)跟踪模块和超声波传感器将采集到的位置信号传送给主控制器,主控制器完成数据处理并给电机驱动模块提供正确的控制信号驱动电机转动,从而驱动整个轮椅的运动。
[0007]所述一级跟踪模块主要由两个红外通信模块和遥控器组成,遥控器是红外通讯的控制开关,由轮椅使用者持有。红外通信模块负责采集被跟踪人体的位置信息并传送给主控制器,分别对称安置在轮椅的左右两侧,一级跟踪可准确锁定跟踪目标,防止错跟现象的出现。
[0008]所述的二级跟踪模块由两个人体热红外传感器组成,对称安置在轮椅的左右两侦U,人体热红外传感器可以检测到一定角度范围内人体的存在,检测角度和范围是可调的,依实际情况而定。当一级跟踪失效(遥控器偏离轮椅正中心超过一定角度,两个红外通信模块均未接收到遥控器发射的信号)时,二级跟踪会自动开启。
[0009]所述的超声波传感器用于在智能轮椅连续自主跟踪人体的过程中,测定轮椅与人体之间的距离,确保两者之间保持一定距离,它安装在轮椅的正中间位置。
[0010]所述的轮椅包含两个万向前轮和两个驱动后轮,采用双轮差速的移动方式。
[0011]有益效果:
[0012]本实用新型提供了一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,将一级红外通信跟踪技术、超声波传感技术、二级人体热红外跟踪技术紧密结合,不仅能准确发现跟踪目标,防止跟错人现象的发生,还可以提高跟踪的稳定性和连续性,防止轮椅由于通信信号接受无效而停滞不前现象的发生。整个系统简单实用,耗费成本底,易于推广。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型系统原理方框图。
[0014]图2为智能轮椅自主跟踪全过程流程图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的技术方案和达成效果易于理解,现结合附图做进一步阐述。
[0016]如图1所示,一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,包括一级跟踪模块、二级跟踪模块、超声波传感器模块、主控制器、电机驱动模块(左和右)、直流电机(左和右)和轮椅。一级跟踪模块、二级跟踪模块、超声波传感器模块通过导线与主控制器连接,主控制器与左右两个电机驱动模块分别相连,同时,两个电机驱动模块相互独立,电机驱动模块左(或右)与直流电机左(或右)相连,电机驱动模块接收主控制器发送的控制信号驱动直流电机转动,从而驱动整个轮椅的运动。
[0017]—级跟踪模块主要由两个红外通信模块和遥控器组成,两个红外通信模块分别对称安置在轮椅的左右两侧,负责采集被跟踪人体的位置信息并传送给主控制器,遥控器是红外通讯的控制开关,由轮椅使用者持有。一级跟踪可准确锁定跟踪目标,防止错跟现象的出现。超声波传感器主用于在智能轮椅连续自主跟踪人体的过程中,测定轮椅与人体之间的距离,确保两者之间保持一定距离,它安装在轮椅的正中间位置。
[0018]二级跟踪模块由两个人体热红外传感器组成,对称安置在轮椅的左右两侧,人体热红外传感器可以检测到一定角度范围内人体的存在,检测角度和范围是可调的,依实际情况而定,在本具体实施方案中,将人体热红外传感器的检测角度定位100°。当一级跟踪失效时,二级跟踪会自动开启。
[0019]轮椅包含两个万向前轮和两个驱动后轮,采用双轮差速的移动方式。
[0020]轮椅自主跟踪全过程如图2所示,当使用者按下遥控器红外通信的开启按钮后,轮椅进入一级跟踪模式,左右两个红外通信模块会同时接收遥控器发射的通信信号并发送信号给主控制器,主控制器根据此信息分别给两个电机驱动模块发送相关控制指令,驱动两个电机转动,从而控制轮椅的转向和移动方向,超声波传感器会实时测量轮椅和人体的距离,确保轮椅与人体保持一定距离;当遥控器偏离轮椅正中心超过一定角度时,会导致两个红外通信模块均未接收到遥控器发射的信号,即一级跟踪模式失效,此时,主控制器会作出判断,二级跟踪模式自动开启,人体热红外传感器会探测人体所处范围,发现目标后,先进行转向,使轮椅正对目标,超声波传感器会实时测量轮椅和人体的距离,确保轮椅与人体保持一定距离,从而实现自主跟踪。
[0021]本实用新型提供的自主跟踪系统,融合了多种传感器技术,不仅能准确发现跟踪目标,防止跟错人现象的发生,还可以提高跟踪的稳定性和连续性,防止轮椅由于通信信号接收无效而停滞不前问题的发生。整个系统操作简单,具有更大的实用和推广价值。
[0022]以上陈述了本实用新型的基本原理和优势,应当指出,对于本行业的技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,本实用新型还会有多种变化和改进,这些变化和改进也应该落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,包括一级跟踪模块、二级跟踪模块、超声波传感器模块、主控制器、电机驱动模块、直流电机和轮椅;所述一级跟踪模块、二级跟踪模块、超声波传感器模块通过导线与主控制模块连接,一级或二级跟踪模块和超声波传感器将采集到的位置信号传送给主控制器,主控制器完成数据处理并给电机驱动模块提供正确的控制信号来驱动电机转动,从而驱动整个轮椅的运动。2.根据权利要求1所述的一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,其特征在于:所述一级跟踪模块由遥控器和两个红外通信模块组成,遥控器是红外通讯的控制开关,由轮椅使用者持有;红外通信模块负责采集被跟踪人体的位置信息并传送给主控制器,它们对称安置在轮椅的左右两侧,一级跟踪可准确锁定跟踪目标,防止错跟现象的出现。3.根据权利要求1所述的一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,其特征在于:所述二级跟踪模块由两个人体热红外传感器组成,对称安置在轮椅的左右两侧,人体热红外传感器可以检测到一定角度范围内人体的存在,检测角度和范围是可调的,依实际情况而定;当一级跟踪失效时,二级跟踪会自动开启O4.根据权利要求1所述的一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,其特征在于:所述超声波传感器用于在智能轮椅连续自主跟踪人体的过程中,测定轮椅与人体之间的距离,确保两者之间保持一定距离,它安装在轮椅的正中间位置。5.根据权利要求1所述的一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,其特征在于:所述轮椅包含两个万向前轮和两个驱动后轮,采用双轮差速的移动方式。
【专利摘要】一种用于智能轮椅的自主跟踪系统,涉及智能轮椅的技术领域,其特征在于:由一级跟踪模块、二级跟踪模块、超声波传感器、主控制器、电机驱动模块、直流电机和轮椅组成。所述一级跟踪模块、二级跟踪模块、超声波传感器与主控制器连接,一级(或二级)跟踪模块和超声波传感器将采集到的跟踪目标的位置信号传送给主控制器,主控制器完成数据处理并给电机驱动模块提供正确的控制信号驱动电机转动,从而驱动整个轮椅的运动。一级跟踪模块可准确锁定跟踪目标,一级跟踪失效时二级跟踪自动开启。所述超声波传感器用于测定轮椅与人体之间的距离,在自主跟踪过程中确保两者之间保持一定距离。该系统将一级红外通信跟踪技术、超声波传感技术、二级人体热红外跟踪技术紧密结合,不仅能准确发现跟踪目标,防止跟错人现象的发生,还可以提高跟踪的稳定性和连续性,防止轮椅由于通信信号接受无效而停滞不前问题的发生。整个系统简单实用,耗费成本低,易于推广。
【IPC分类】A61G5/10, A61G5/04
【公开号】CN205339349
【申请号】CN201520947137
【发明人】胡海秀, 吴泽, 陈波
【申请人】常州峰成科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年11月25日
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