[實用新型]一種智能輪椅控制系統

無效

• 申請號: 200720077288.8
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN201168134Y
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 楊軍;陳衛東;葉一枝;王景川;金炳章;房海濤
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司;上海交通大學
• 主分類號: A61G5/10
• 分類號: A61G5/10;A61G5/04;B25J13/00
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所
• 代理人: 章蔚強

技術領域

本實用新型涉及一種智能輪椅控制系統，特別是一種用于安裝有機械臂的智能輪椅控制系統。

背景技術

隨著社會文明的發展進步，保障和提高老年人以及殘障人士等弱勢群體的生活質量，已經越來越受到社會各界人士的普遍關注。大量研究表明，有效增強老年人以及殘障人士的行動能力，不僅使得他們的日常生活變得方便，而且對他們的心理健康、自我評價、精神狀態也有著深遠的影響。因此，一種能為老年人提供方便的代步輪椅應運而生，并得到了廣泛的推廣應用。較早的輪椅是手動的，由人轉動一個手輪前進，這需要消耗體力，不適合那些體力太弱以及殘障人士使用。隨后又發明了電動輪椅，這種電動輪椅一般包括車體，前后輪，驅動電機、操縱桿和電機驅動器，驅動電機由蓄電池供電，驅動后輪前進，坐在輪椅上的人只須按動操縱桿，即可實現輪椅的前進、后退及左右轉彎。電動輪椅比手動輪椅有很大的進步，但仍存在一些問題，例如對于一部分自理能力較差的老年人及殘障人士，一般的電動輪椅他們也無法操縱，還如使用者無法觸及電動輪椅的控制器，身邊又無人幫忙，即無法對電動輪椅進行任何操控，十分不便。

實用新型內容

本實用新型的目的，在于克服上述技術中的不足，綜合考慮智能輪椅和機械臂所需完成的大范圍移動操作的任務要求，提供一種操作更加方便，更加人性化控制系統，實現智能輪椅和機械臂的協調控制。

為了達到上述目的，本實用新型的技術解決方案是：一種智能輪椅控制系統，其所控制的部件包括一個可自由移動的電動輪椅和一個六自由度的機械臂，其中機械臂安裝于智能輪椅一側，機械臂由基座、肩部、上臂、前臂、手腕和夾指以及連接各部分的七個關節組成，基座內設有若干個為機械臂各關節提供動力的直流電機，其特征在于：所述控制系統，包括控制計算機、遠程控制系統、機械臂控制系統和電動輪椅控制系統，其中，

控制計算機分別與機械臂控制系統和電動輪椅控制系統電信相連，遠程控制系統與控制計算機通過無線網絡進行通訊。

所述的遠程控制系統包括遠程計算機，該遠程計算機內設有用于與控制計算機無線通訊的無線網卡。

所述的控制計算機安裝于輪椅背部，包括與控制計算機電信相連的顯示器、PCI-CAN卡、數字I/O卡、用于與遠程控制系統無線通訊的無線網卡以及USB接口，其中，

PCI-CAN卡、數字I/O卡和用于與遠程控制系統無線通訊的無線網卡均安裝在控制計算機的插槽內。

所述的機械臂控制系統包括關節電機控制器、關節限位開關、攝像頭、操縱桿，其中，

所述的關節電機控制器與控制計算機上的PCI-CAN卡電信相連，并分別與七組直流電機電信相連；

所述的關節限位開關與控制計算機上的數字I/O卡電信相連；

所述的攝像頭設于機械臂的腕關節上，通過USB接口與控制計算機相連；

所述的操縱桿與控制計算機通過USB接口或無線網絡相連。

所述的電動輪椅控制系統包括防跌落機構、防碰撞機構、操縱桿、攝像頭、DSP運動控制卡和電機驅動器，其中，

所述的DSP運動控制卡通過RS232串口與控制計算機通訊，還分別與操縱桿、電機驅動器電信相連；

所述的攝像頭設于車體上，通過USB接口與控制計算機相連；

所述的防碰撞機構包括前方防碰撞機構和后方防碰撞機構，防碰撞機構包括緩沖桿、回位彈簧和碰撞開關，回位彈簧連接在緩沖桿與車體之間，碰撞開關與回位彈簧相連由回位彈簧觸動其開關動作，并將開關信號傳輸給DSP運動控制卡；

所述的前方防碰撞機構連接在腳踏板上，其緩沖桿伸出在腳踏板的前方；所述的后方防碰撞機構設置在車體下部的后緣，其緩沖桿伸出在兩后輪的后方；

所述的防跌落機構包括兩個紅外測距傳感器，兩個紅外測距傳感器分別設置在兩腳踏板的下側面并分別與DSP運動控制卡的接口相連。

本實用新型使智能輪椅與機械臂的操作變得十分便利并且具有很高的安全性，特別適合于一部分自理能力較差的老年人及殘障人士，同時還配有遠程控制系統，對于那些手不靈活的老年人或者殘障人士，可以通過遠程語音控制系統來操縱智能輪椅與機械臂，具有很好的市場前景。

附圖說明

圖1是本實用新型智能輪椅控制系統的結構示意圖；

圖中，1為遠程控制系統，2為機械臂控制系統，3為電動輪椅控制系統，4為控制計算機。

具體實施方式

下面結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明：