[發(fā)明專利]輪椅動(dòng)平衡系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711330523.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN107797563A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸珉灝;丁冰;蔡敬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陸珉灝;丁冰;蔡敬
• 主分類號(hào): G05D1/08
• 分類號(hào): G05D1/08
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所11399
• 代理人: 朱健,陳國(guó)軍

1.一種輪椅動(dòng)平衡系統(tǒng)，其特征在于：

利用慣性理論、陀螺儀、舵機(jī)、控制芯片、微處理器、控制和計(jì)算程序軟件知識(shí)和技術(shù)，將輪椅在各種路況環(huán)境條件下能夠始終保持水平及穩(wěn)定狀態(tài)，防止輪椅上的物品或者乘坐的人掉落，方便控制輪椅的人操作和控制輪椅。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪椅的動(dòng)平衡系統(tǒng)，其特征在于：

利用JY-61六軸陀螺儀模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)輪椅相對(duì)水平面的傾斜角、加速度、角速率值經(jīng)過(guò)卡爾曼濾波后送至微處理器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪椅動(dòng)平衡系統(tǒng)，其特征在于：

微處理器Arduino UNO得到姿態(tài)傳感器的信息后，解算出當(dāng)前輪椅的姿態(tài)狀態(tài)，得到相應(yīng)的控制決策。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪椅動(dòng)平衡系統(tǒng)。

微處理器內(nèi)部采用PID算法，從數(shù)字輸出口輸出控制信號(hào)，以控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，從而使得輪椅能夠始終保持水平；

利用JY-61模塊實(shí)時(shí)測(cè)量輪椅X、Y、Z軸的姿態(tài)，并傳輸給微處理器進(jìn)行處理。利用PID控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)輪椅的穩(wěn)定控制，測(cè)量輪椅X、Y、Z軸的姿態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸送給Arduino單片機(jī)，通過(guò)對(duì)比例、積分、微分系數(shù)的調(diào)節(jié)，輸出合適的角度給舵機(jī)，使舵機(jī)通過(guò)連桿帶動(dòng)輪椅轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到動(dòng)態(tài)穩(wěn)定平衡的效果；

基于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定平衡的移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)可以維持輪椅上物體的平衡穩(wěn)定，避免掉落損壞，配合移動(dòng)機(jī)器人AGV，能夠應(yīng)用到復(fù)雜環(huán)境的載物運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景中，具有一定的實(shí)用價(jià)值。