[發(fā)明專利]一種結構可調輪椅的智能調控裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710232326.0
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106923979B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 李文鋒;徐為則;葛艷紅;余志剛;李曉剛;楊鎮(zhèn)海;胡心韻
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: A61G5/00
• 分類號: A61G5/00;A61G5/10;A61H1/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

1.一種結構可調輪椅的智能調控裝置，包括輪椅本體和輪椅控制機構，其特征在于：還包括數(shù)據(jù)采集單元，數(shù)據(jù)采集單元包括人體狀態(tài)信息采集模塊、輪椅狀態(tài)信息采集模塊和指令輸入模塊；

所述的輪椅本體包括輪椅支撐架、固定在輪椅支撐架上的輪椅坐板、與輪椅坐板擺動連接的輪椅靠背、以及位于輪椅支撐架側向擺動連接的輪椅支撐腿；

所述的輪椅控制機構包括控制器和執(zhí)行機構；其中所述的數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與控制器連接，控制器根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元采集的信號進行數(shù)據(jù)處理，輸出控制指令給執(zhí)行機構；執(zhí)行機構包括用于控制輪椅靠背相對輪椅坐板成90度到180度之間擺動的第一執(zhí)行機構，和用于控制輪椅支撐腿相對輪椅坐板成90度到180度之間擺動的第二執(zhí)行機構；

所述的控制器數(shù)據(jù)處理的具體步驟包括：

參數(shù)設置，設置康復訓練時間閾值T₀、輪椅使用者任意狀態(tài)保持的閾值時間T₁、輪椅任意狀態(tài)保持時間T₂；

模式選擇：通過指令輸入選擇模式，所述的模式包括輪椅人體狀態(tài)調整模式和下肢訓練模式；

當選擇輪椅人體狀態(tài)調整模式時，對采集的人體狀態(tài)信息和輪椅狀態(tài)信息進行處理，判斷人體和輪椅分別所處的狀態(tài)，分別記錄人體當前狀態(tài)所保持的時間T₃、和輪椅當前狀態(tài)所保持的時間T₄，當T₃≥T₁或者T₄≥T₂時，發(fā)出提示指令，在收到輸入的確認指令后輸出對應的輪椅狀態(tài)調整指令，給所述的執(zhí)行機構；

當選擇下肢訓練模式時，確認輪椅支撐腿上是否有壓力信號，若無則提示，若有則按一定的頻率擺動輪椅支撐腿，直至達到康復訓練時間閾值T₀，記錄當前時刻對應的人體狀態(tài)和輪椅狀態(tài)，退出下肢訓練模式并返回模式選擇。

2.根據(jù)權利要求1所述的結構可調輪椅的智能調控裝置，其特征在于：所述的第一執(zhí)行機構包括輪椅靠背與輪椅坐板之間的轉動軸、連接在輪椅靠背和輪椅支撐架之間的電缸、以及電缸驅動機構。

3.根據(jù)權利要求1所述的結構可調輪椅的智能調控裝置，其特征在于：所述的人體狀態(tài)信息采集模塊包括坐板壓力傳感器、靠背壓力傳感器和輪椅支撐腿壓力傳感器。

4.根據(jù)權利要求1所述的結構可調輪椅的智能調控裝置，其特征在于：所述的輪椅狀態(tài)信息采集模塊包括：輪椅支撐腿角度傳感器和靠背角度傳感器。

5.根據(jù)權利要求1所述的結構可調輪椅的智能調控裝置，其特征在于：所述的指令輸入模塊包括語音輸入模塊和鍵盤輸入模塊。

6.一種利用權利要求1所述的結構可調輪椅的智能調控裝置實現(xiàn)的智能調控方法，其特征在于：它包括：

參數(shù)設置，設置康復訓練時間閾值T₀、輪椅使用者任意狀態(tài)保持的閾值時間T₁、輪椅任意狀態(tài)保持時間T₂；

模式選擇：通過指令輸入選擇模式，所述的模式包括輪椅人體狀態(tài)調整模式和下肢訓練模式；

當選擇輪椅人體狀態(tài)調整模式時，對采集的人體狀態(tài)信息和輪椅狀態(tài)信息進行處理，判斷人體和輪椅分別所處的狀態(tài)，分別記錄人體當前狀態(tài)所保持的時間T₃、和輪椅當前狀態(tài)所保持的時間T₄，當T₃≥T₁或者T₄≥T₂時，發(fā)出提示指令，在收到輸入的確認指令后輸出對應的輪椅狀態(tài)調整指令，給所述的執(zhí)行機構；

當選擇下肢訓練模式時，確認輪椅支撐腿上是否有壓力信號，若無則提示，若有則按一定的頻率擺動輪椅支撐腿，直至達到康復訓練時間閾值T₀，記錄當前時刻對應的人體狀態(tài)和輪椅狀態(tài)，退出下肢訓練模式并返回模式選擇。

7.根據(jù)權利要求6所述的智能調控方法，其特征在于：所述的模式選擇步驟中，當輪椅使用者在任意狀態(tài)保持的時間達到T₁，則自動進入輪椅人體狀態(tài)調整模式。