[发明专利]辅助行走车及其控制方法

权利要求书

1.一种辅助行走车，其特征在于，包括：

车把；

承载装置；

设置在所述承载装置上用于安装所述车把的连杆；

设置在所述承载装置底部的安装架；

所述安装架末端安装有驱动轮；

用于提供电能的储能单元；

用于提供控制信号的控制器，

用于驱动所述驱动轮的驱动电机，所述驱动电机被设置由所述控制器控制驱动，所述控制器使用PWM方式模拟调节控制所述驱动电机的电压，从而驱动控制所述驱动轮；

用于检测车体的前后倾角的姿态检测组件，所述姿态检测组件、所述驱动轮、所述储能单元分别与所述控制器电连接；

所述控制器用于在所述姿态检测组件检测结果为水平状态时以第一驱动力控制驱动轮，在所述姿态检测组件检测结果为仰起状态时以第二驱动力控制驱动轮，在所述姿态检测组件检测结果为俯下状态时以第三驱动力控制驱动轮，所述驱动轮使用霍尔信号检测速度，所述控制器通过霍尔信号变化检测所述辅助行走车的速度，同时计算加速度，并通过PWM占空比来给所述驱动电机供给电压，在占空比的高电平期间，根据霍尔信号来开通相应的上桥臂和下桥臂，在占空比的低电平期间，关断所有桥臂，避免反电动势形成反向电流起到制动作用；在所述控制器监测到加速度大于设定值时，所述控制器停止给所述驱动电机供给电压，将所述驱动电机UVW三相短接，利用反电动势产生电流来制动，其中所述第三驱动力小于所述第一驱动力，所述第一驱动力小于第二驱动力；

所述承载装置包括座椅、用于检测座椅上承受压力数值的压力计以及支撑架，所述压力计设置在所述座椅和所述支撑架之间，所述辅助行走车在给与向前行进的辅助力时，车体上坡电压给与为(F0*tanθ+mg*sinθ)*factor1+(F0+mg*cosθ)*factor0，车体下坡时电压给与为(F0*tanθ+mg*sinθ)*factor1-(F0+mg*cosθ)*factor0，其中，F0为所述压力计实时测得的压力值，θ为霍尔传感器实时测得的车体倾角，mg为车体重量，factor0为摩擦力克服系数，factor0＝a/mg，式中a为实测获得的电压值，factor1为所述驱动电机抱死时电压与水平方向输出力的关系因子。

2.根据权利要求1所述的辅助行走车，其特征在于，所述储能单元为动力电池，所述动力电池与所述控制器可拆卸连接，所述动力电池设置在所述承载装置底部。

3.根据权利要求1所述的辅助行走车，其特征在于，所述安装架具有两个前轮和两个后轮，所述两个后轮为所述驱动轮。

4.根据权利要求1所述的辅助行走车，其特征在于，所述连杆为可伸缩连杆，所述可伸缩连杆上设有用于高度调整完成后锁住连杆的锁紧组件。

5.根据权利要求1所述的辅助行走车，其特征在于，所述连杆为电动可伸缩连杆，所述电动可伸缩连杆与所述储能单元电连接。

6.根据权利要求1所述的辅助行走车，其特征在于，所述控制器还具有开关，所述开关具有关机、前进辅助和后退辅助三档。

7.根据权利要求1所述的辅助行走车，其特征在于，所述驱动轮上设有用于检测转速的霍尔传感器，当转速达到一定阈值时所述控制器控制所述驱动轮制动。

8.一种辅助行走车的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的辅助行走车，所述方法包括：

获取所述辅助行走车的姿态数据；

根据所述姿态数据确定施加在所述辅助行走车的驱动轮上的驱动力大小，使用PWM方式模拟调节控制驱动电机母线电压，从而控制所述驱动轮，并使用霍尔信号检测所述驱动轮的速度，控制器通过霍尔信号变化检测所述辅助行走车的速度，同时计算加速度，并通过PWM占空比来给所述驱动电机供给电压，在占空比的高电平期间，根据霍尔信号来开通相应的上桥臂和下桥臂，在占空比的低电平期间，关断所有桥臂，避免反电动势形成反向电流起到制动作用；在所述控制器监测到加速度大于设定值时，所述控制器停止给所述驱动电机供给电压，将所述驱动电机UVW三相短接，利用反电动势产生电流来制动；

所述根据所述姿态数据确定施加在所述辅助行走车的驱动轮上的驱动力大小，包括：

当所述姿态数据为水平状态时以第一驱动力控制驱动轮；

当所述姿态数据为仰起状态时以第二驱动力控制驱动轮；

当所述姿态数据为俯下状态时以第三驱动力控制驱动轮，其中所述第三驱动力小于所述第一驱动力，所述第一驱动力小于第二驱动力；

当检测到加速度超过预设阈值时进行制动；

所述辅助行走车在给与向前行进的辅助力时，车体上坡电压给与为(F0*tanθ+mg*sinθ)*factor1+(F0+mg*cosθ)*factor0，车体下坡时电压给与为(F0*tanθ+mg*sinθ)*factor1-(F0+mg*cosθ)*factor0，其中，F0为压力计实时测得的压力值，θ为霍尔传感器实时测得的车体倾角，mg为车体重量，factor0为摩擦力克服系数，factor0＝a/mg，式中a为实测获得的电压值，factor1为所述驱动电机抱死时电压与水平方向输出力的关系因子。