轮椅驱动转速的计算方法、装置及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及驱动控制领域，尤其涉及一种轮椅驱动转速的计算方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术：

随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故、天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失一种或多种能力(如行走、动手能力等)。因此，对用于帮助残障人行走的机器人轮椅的研究已逐渐成为热点，而现有智能轮椅在变速或者加速的过程中，没有相关的算法控制转速变化，导致轮椅在调整运行速度时有顿挫感，影响用户体验。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种轮椅驱动转速的计算方法，旨在解决现有技术轮椅调整转速时由于顿挫感的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种轮椅驱动转速的计算方法，包括安装在轮椅驱动轮上的编码器、电机驱动板及电机，所述轮椅驱动转速的计算方法包括以下步骤：

在检测到轮椅的变速指令时，获取所述变速指令对应的目标转速；

根据所述轮椅的当前转速计算达到所述目标转速的转速增量值；

根据所述转速增量值调整所述轮椅的转速。

优选地，所述根据所述转速增量值调整所述轮椅的转速的步骤之后，还包括：

获取调整后的转速值，并将所述当前转速与所述目标转速比对，在确认所述当前转速与所述目标转速一致时，保持当前转速不变。

优选地，所述将所述当前转速与所述目标转速比对，在确认所述当前转速与所述目标转速一致时的步骤，还包括：

计算所述当前转速与所述目标转速的调整差速，并将所述调整差速与预设差速比对；

在确认所述调整差速小于或等于所述预设差速时，确认所述当前转速与所述目标转速一致。

优选地，所述根据所述轮椅的当前转速计算达到所述目标转速的转速增量值的步骤，还包括：

计算所述当前轮椅转速与所述目标转速的当前差速，并以所述当前差速计算基于达到所述目标转速的转速增量值。

优选地，所述以所述当前差速计算基于达到所述目标转速的转速增量值的步骤，还包括：

获取已存储的前两次的所述差速，并以所述差速分别计算积分数值及微分数值；

根据所述当前差速计算比例数值，并根据所述比例数值、所述积分数值以及所述微分数值，得到所述转速增量值。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种轮椅驱动转速的计算装置，所述轮椅驱动转速的计算装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述轮椅驱动转速的计算方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有轮椅驱动转速的计算应用程序，所述轮椅驱动转速的计算应用程序被处理器执行时实现如上所述轮椅驱动转速的计算方法的步骤。

本发明实施例提出的一种轮椅驱动转速的计算方法，通过在检测到轮椅的变速指令时，获取所述变速指令对应的目标转速；根据所述轮椅的当前转速计算达到所述目标转速的转速增量值；根据所述转速增量值调整所述轮椅的转速。通过算法计算转速增量值，并以所述转速增量值逐步提高转速，避免当前转速调整导致的顿挫感，实现了提高用户体验的有益效果。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端\装置结构示意图；

图2为本发明轮椅驱动转速的计算方法第一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是：在检测到轮椅的变速指令时，获取所述变速指令对应的目标转速；根据所述轮椅的当前转速计算达到所述目标转速的转速增量值；根据所述转速增量值调整所述轮椅的转速。

由于现有技术的智能轮椅在调整速度时，由于缺乏精确的计算方式，容易导致轮椅在变速时产生顿挫感，影响用户体验。

本发明提供一种解决方案，通过当前转速与目标转速的计算公式得到转速增量值，进而通过所述转速增量值逐步控制轮椅转速，避免轮椅在变速时导致顿挫，实现了提高用户体验的有益效果。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。

本发明实施例终端为轮椅，所述轮椅包括安装在轮椅驱动轮上的编码器200、电机驱动板300及电机400。

如图1所示，该终端还包括主控板100，所述主控板还包括通信总线1001，用户接口1002，网络接口1003，存储器1004。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及轮椅驱动转速的计算应用程序。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的轮椅驱动转速的计算应用程序，并执行以下操作：

在检测到轮椅的变速指令时，获取所述变速指令对应的目标转速；

根据所述轮椅的当前转速计算达到所述目标转速的转速增量值；

根据所述转速增量值调整所述轮椅的转速。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的轮椅驱动转速的计算应用程序，还执行以下操作：

获取调整后的转速值，并将所述当前转速与所述目标转速比对，在确认所述当前转速与所述目标转速一致时，保持当前转速不变。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的轮椅驱动转速的计算应用程序，还执行以下操作：

计算所述当前转速与所述目标转速的调整差速，并将所述调整差速与预设差速比对；

在确认所述调整差速小于或等于所述预设差速时，确认所述当前转速与所述目标转速一致。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的轮椅驱动转速的计算应用程序，还执行以下操作：

计算所述当前轮椅转速与所述目标转速的当前差速，并以所述当前差速计算基于达到所述目标转速的转速增量值。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的轮椅驱动转速的计算应用程序，还执行以下操作：

获取已存储的前两次的所述差速，并以所述差速分别计算积分数值及微分数值；

根据所述当前差速计算比例数值，并根据所述比例数值、所述积分数值以及所述微分数值，得到所述转速增量值。

参照图2，图2为本发明轮椅驱动转速的计算方法第一实施例的流程示意图，所述轮椅驱动转速的计算方法包括：

步骤S10，在检测到当前轮椅的变速指令时，获取所述变速指令对应的目标转速；

基于当前应用的智能轮椅，在接收到所述智能轮椅的变速指令时，基于所述变速指令，获取对应的目标转速。所述智能轮椅包括安装在所述智能轮椅驱动轮的编码器，及与所述编码器无线连接的电机驱动板及电机。所述电机驱动板通过发送脉冲信号至电机实现轮椅驱动轮的转速调整。所述变速指令包括在所述智能轮椅的变速控制按钮或者中央控制台下发的变速指令，其具体的变速指令发起来源与所述智能轮椅的对应控制方式相关。所述变速指令下发的方式包括档位调整等。若所述变速指令为档位调整时，还需获取所述变速档位的对应目标转速，例如，变速指令为调整当前的速度为中速，在所述轮椅中，每一档速度的调整阶层为200转，在计算所述目标转速时，将初始转速加上添加档数即为所述目标转速。

步骤S20，根据所述轮椅的当前转速计算达到所述目标转速的转速增量值；

统计当前轮椅转速，并基于获取到的所述目标转速及所述当前转速，计算达到所述目标转速的转速增量值；所述转速增量值为安装在所述轮椅且控制电机调整轮椅驱动轮转动的电机信号值。所述电机通过接收电机驱动板发送的控制信号实现驱动轮的控制，且根据所述电机不同的转速对应调整所述轮椅驱动轮的转动速度，进而实现调整所述轮椅的速度。

计算所述转速增量值的方式，即所述根据所述轮椅的当前转速计算达到所述目标转速的转速增量值的步骤，还包括：

计算所述当前轮椅转速与所述目标转速的当前差速，并以所述当前差速计算基于达到所述目标转速的转速增量值。

根据已获取到的当前转速及目标转速，计算所述当前转速与所述目标转速之间的差速数值，并基于所述差分数据计算达到所述目标转速的转速增量值。其中，所述以所述当前差速计算基于达到所述目标转速的转速增量值的步骤，还包括：

获取已存储的前两次的所述差速，并以所述差速分别计算积分数值及微分数值；

根据所述当前差速计算比例数值，并根据所述比例数值、所述积分数值以及所述微分数值，得到所述转速增量值。

基于所述编码器在所述轮椅运行时获取到的获取所述电机驱动板中已记录到的上次差速以及上上次差速，所述上次差速与所述上上次差速是基于本次计算到的差速定义的。所述差速为所述编码器根据检测到的轮椅转速与当前已设定的轮椅转速的差速，且所述编码器定时将检测到的转速都与当前已设定的目标转速计算差速，并将计算到的差速以依次存储在所述电机驱动板或者另一数据存储区域中。将已记录到的所述上次差速及上上次差速提取出来后，与本次计算到的当前差速以预设格式计算对应的转速增量值。所述预设格式如下所述：当前差分*比例-上次差分*积分+上上差分*微分＝本次转速增量值。所述预设格式中的比例、积分及微分定义为所述预设格式中的固定参数，用以通过所述差分数值计算所述本次转速增量值。

步骤S30，根据所述转速增量值调整所述轮椅的转速。

将计算到的所述转速增量值输入至电机驱动板，以使所述电机驱动板驱动电机进而带动所述轮椅驱动轮的速度变化。在通过所述转速增量值调整所述当前转速的步骤中，其具体实施方式为以所述转速增量值为单位分次叠加调整所述当前转速。即以预设时间为周期控制所述电机驱动板控制电机调整一个转速增量值的转速，并通过所述转速增量值一直叠加调整当前转速，直至所述当前转速与所述目标转速一致。通过所述转速增量值的叠加调整当前轮椅转速，实现了最高效率的缓慢提速，避免轮椅忽然变速时带来的顿挫感。

其中，所述根据所述转速增量值调整所述轮椅的转速的步骤之后，还包括：

获取调整后的转速值，并将所述当前转速与所述目标转速比对，在确认所述当前转速与所述目标转速一致时，保持当前转速不变。

在根据计算到的转速增量值控制电机调整轮椅转速后，通过编码器统计调整后的轮椅转速，并将所述轮椅转速与所述目标转速对比，确认所述当前轮椅转速是否与所述目标转速一致。所述编码器统计调整后的轮椅转速，为在基于当前以所述转速增量值每调整一次所述当前转速后，都统计一次所述当前转速，以确认调整后的当前转速是否与所述目标转速一致。确认所述当前转速与所述目标转速是否一致的方法即为将获取到的当前转速与所述目标转速比对，以确认当前转速是否已调整到与所述目标转速一致，并在确认所述当前转速与所述目标转速一致时，停止向电机发送基于转速增量值的控制信号，以当前的转速运行所述轮椅。

其中，确认调整后的转速与所述目标转速是否一致的情况，即所述将所述当前转速与所述目标转速比对，在确认所述当前转速与所述目标转速一致时的步骤，还包括：

计算所述当前转速与所述目标转速的调整差速，并将所述调整差速与预设差速比对；

在确认所述调整差速小于或等于所述预设差速时，确认所述当前转速与所述目标转速一致。

在检测到以转速增量值调整一次当前转速后，检测调整后的当前转速，并计算所述当前转速与所述目标转速的转速差值。因调整当前转速与目标转速一致的过程中，轮椅转速速度太快时并不能实现当前转速与所述目标转速的完全一致，但若当前转速与所述目标转速的转速差异在预设差速范围内时，可确认所述当前转速与所述目标转速一致。根据计算到的所述转速差值，与已设定的预设差速比对，以确认所述当前转速与所述目标转速是否一致。在所述转速差值小于或等于所述预设差速时，确认当前转速与所述目标转速一致。所述预设差速为已设定的转速差异值，且所述预设差速可以与所述目标转速的数值相关，但其具体的数值关系，由相关技术人员设定。

在本实施例中，通过在驱动轮安装编码器采集轮椅转速，并在接收到变速要求时，获取所述目标转速，基于所述目标转速计算当前转速达到目标转速的转速增量值，并将所述转速增量值输入值电机驱动板控制电机逐步调整轮椅当前转速，通过转速增量值逐步调整轮椅转速达到轮椅转速变化避免了加速时产生的顿挫感，实现了提高用户体验的有益效果。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有轮椅驱动转速的计算应用程序，所述轮椅驱动转速的计算应用程序被处理器执行时实现如下操作：

在检测到轮椅的变速指令时，获取所述变速指令对应的目标转速；

根据所述轮椅的当前转速计算达到所述目标转速的转速增量值；

根据所述转速增量值调整所述轮椅的转速。

进一步地，所述轮椅驱动转速的计算应用程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取调整后的转速值，并将所述当前转速与所述目标转速比对，在确认所述当前转速与所述目标转速一致时，保持当前转速不变。

进一步地，所述轮椅驱动转速的计算应用程序被处理器执行时还实现如下操作：

计算所述当前转速与所述目标转速的调整差速，并将所述调整差速与预设差速比对；

在确认所述调整差速小于或等于所述预设差速时，确认所述当前转速与所述目标转速一致。

进一步地，所述轮椅驱动转速的计算应用程序被处理器执行时还实现如下操作：

计算所述当前轮椅转速与所述目标转速的当前差速，并以所述当前差速计算基于达到所述目标转速的转速增量值。

进一步地，所述轮椅驱动转速的计算应用程序被处理器执行时还实现如下操作：

获取已存储的前两次的所述差速，并以所述差速分别计算积分数值及微分数值；

根据所述当前差速计算比例数值，并根据所述比例数值、所述积分数值以及所述微分数值，得到所述转速增量值。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。