[發明專利]電動輪椅及其手柄控制方法、手柄系統

有效

• 申請號: 202011244362.7
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112274340B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 朱長建;史金飛
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: A61G5/04
• 分類號: A61G5/04;A61G5/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種電動輪椅的手柄控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)電動輪椅通電后，首先判斷手柄使能開關是否有效：當手柄使能開關有效時，此時手柄輸出有效，否則手柄實際輸出信號k＝0，電動輪椅無行駛動作；

(2)在使能開關有效時，讀取手柄操縱百分比α，α為0～100％，如果超過限位極限設定值范圍α_min0～α_max0，則判斷為手柄故障，輸出故障報警信息，同時k＝0，電動輪椅無行駛動作，其中，α_max0為限位極限設定的最大值，α_min0為限位極限設定的最小值；

在使能開關有效時，讀取手柄操縱百分比α，如果α超出有效操縱范圍α_min～α_max，但未達到限位極限設定值，則k＝0，電動輪椅無行駛動作，其中，α_min為最小有效操縱值，α_max為最大有效操縱值，α_min0＜α＜α_min或α_max＜α＜α_max0，手柄操縱百分比α超出有效操縱范圍但未達到限位極限設定值，記為臨界區，在該區域內手柄活動阻力增加；

(3)手柄操縱百分比α，如果50％-Δα≤α≤50％+Δα，則手柄在死區，則k＝0，手柄無輸出，其中，Δα表示中位死區偏差，α_min＜(50％-Δα)，(50％+Δα)＜α_max；

(4)手柄按操縱方向成比例輸出的算法為：如果α_min＜α＜50％-Δα，操縱手柄正向輸出，實際輸出百分比k＝2.5×(50％-Δα-α)；如果50％+Δα＜α＜α_max，操縱手柄負向輸出，實際輸出百分比k＝2.5×(α-50％-Δα)。

2.根據權利要求1所述的電動輪椅的手柄控制方法，其特征在于，所述手柄可以采用的信號輸出形式為電流型操縱手柄、電壓型操縱手柄或總線型操縱手柄。

3.根據權利要求1所述的電動輪椅的手柄控制方法，其特征在于，所述手柄控制的電動輪椅行駛動作，至少包括以下任一種或它 們的組合：

(1)行駛控制，包括向前或向后行駛的方向、行駛速度的大小；

(2)轉向控制，包括向左轉向或向右轉向、轉向角度的大小。

4.一種電動輪椅的手柄系統，所述手柄系統設于電動輪椅上，包括殼體以及推桿，所述推桿包括運動端和操縱端，運動端設于殼體內，操縱端伸出殼體，其特征在于：

所述推桿的運動端四周與殼體內壁之間設有過行程加載機構和手柄限位機構；所述推桿連接信號檢測單位，所述信號檢測單位用于檢測十字形軸推桿運動幅度、方向，并將信號傳輸至控制器；

過行程加載機構，用于增加操縱力量；在控制器的作用下，當電動輪椅使用者推動十字形軸推桿超過最小有效操縱值α_min與最大有效操縱值α_max后，仍然操縱手柄繼續向極限值運動，此時，過行程加載機構起作用；

手柄限位機構，用于限制手柄的運動超過限位極限設定值范圍；

控制器，用于完成權利要求1～3任一項所述的手柄控制方法。

5.根據權利要求4所述的電動輪椅的手柄系統，其特征在于，所述推桿的運動端為十字形或者球形。

6.根據權利要求4所述的電動輪椅的手柄系統，其特征在于，還包括使能開關，手柄使能開關為機械開關或電容式觸摸開關。

7.根據權利要求4所述的電動輪椅的手柄系統，其特征在于，所述運動端連接復位機構，所述復位機構設于運動端與殼體之間，用于控制推桿自動回中位。

8.一種電動輪椅，包括權利要求4～7任一項所述的手柄系統。