[实用新型]一种多功能轮椅

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轮椅，尤其涉及一种多模态控制下的多功能轮椅。

背景技术

较早的轮椅是手动的，座轮椅的人靠用手转动车轮前进，这需要消耗很多体力，不适合那些体力太弱以及残障人士使用。后来，即使是有了电动轮椅，这种轮椅一般包括前体、前后轮、驱动电机、操纵杆和电机驱动器，驱动电机由蓄电池供电，驱动后轮前进，坐在轮椅上的人只须按动操纵杆，可实现轮椅的前进、后退以及左右拐弯，但由于操纵杆的位置不方便，而适于老年人和自力能理差的人。

发明内容

为解决已有技术的缺陷，本实用新型提供一种方便操纵的多功能轮椅。

本实用新型采取的技术方案是：多功能轮椅，包括：轮椅座、扶手、扶手盖、挂钩、模态控制块、音乐播放器、报警装置推手，该轮椅的扶手为中空结构，左扶手内装有模态控制块，该扶手盖上嵌装电子表和音乐播放器，左扶手的侧面有挂钩；右扶手内装有模态控制块，扶手盖的内侧装有报警装置。功能按键可安置在左右扶手的扶手盖上，以方便使用。模态控制块和模态控制块内部是由超声测距模块、环境感知模块、控制模块、人机交换部分、语音控制部分构成。

轮椅本身配有电机控制器，四路模拟电压通过电机控制器产生直流电机信号来控制直流电机，通过对直流电机的开环控制来实现轮椅的前进、后退、加速、减速、左转、右转、停止等运动控制。

本实用新型的优点是：由于该种多功能轮椅，能够自动识别和判断出行驶的前方是否有行人挡路，并且在出现行驶不通的情况下，自动采取绕行动作，它甚至还能够提醒挡路的行人让开道路，其灵敏度高，安全稳定。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型模态控制块的组成示意图。

图中所示：扶手1、扶手盖2、电子表3、音乐播放器4、挂钩5、模态控制块6、模态控制块7、报警装置8、推手9。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。

具体实施方式

如图1所示，该轮椅主要由轮椅座，左右两扶手1，扶手盖2以及左右两个推手9组成。轮椅的两扶手为中空结构，里面分别安装有两个模态控制块6和模态控制块7。两个模态控制块固定在扶手中空结构的内侧，通过轮椅本身自带的小型驱动电机来供电控制轮椅的多种功能。在左扶手的表面嵌装有电子表3和音乐播放器4，左扶手的侧边还固定有挂钩5，供挂物品使用。右扶手的扶手盖内设有报警装置8。为给使用带来方便，功能按键设置在左右扶手的扶手盖上。轮椅由两个模态控制块分别控制进行相应的操作，并且本身配有电机控制器，四路模拟电压通过电机控制器产生直流电机信号来控制直流电机，通过对直流电机的开环控制来实现轮椅的前进、后退、加速、减速、左转、右转、停止等运动控制。

模态控制块由人机交互部分、环境感知部分、语音控制中可避障部分、驱动部分组成，并设计了语音控制中避障，自主避障，手动控制等富有特色的交互方式。

如图2所示，多功能轮椅的原理为：当轮椅遇到障碍物时，超生测距模块会首先感应到障碍物的存在，然后触发环境感知模块把信号传输到控制模块，控制模块得到信号后会触动报警器发出响声，由此可以提醒使用者进行相应的操作或通过语音控制模块自主避障。

人机交互部分：根据需要有语音控制中避障、自主避障、手动控制等有特色的交互方式，采用键盘控制方式(2x4小键盘)。八个按键分别设置成按键前进，按键后退，按键左转，按键右转，程序启动按键，停止按键，语音控制中可避障状态按键，语音重新训练按键。

控制模块：该智能轮椅核心控制器采用凌阳公司的16位微控制器SPCEO6IA单片机开发板SPCEo61A单片机开发板内置16位硬件乘法器和内积运算，提供数字信号处理指令和语音控制函数库，内置ZKWord(4KB)的SRAM和犯KWOrd(64KB)的FLASH，两个16位可编程定时器/计时器，14个可软件独立控制开关状态的中断源，适用于控制领域和数字语音识别。

语音控制中避阵模块设计：语音控制中避障模块的硬件设计主要集中在SPCEO61A单片机开发板上，麦克风把声音信号转化为电信号。AD转换由SPCEO61A单片机开发板片内AD完成。语音播放由SPCEO61A单片机开发板自带扬声器和片内DA实现。