[发明专利]一种基于ROS的智能轮椅及其使用方法

说明书

本发明公开了一种基于ROS的智能轮椅，包括轮椅主体，所述智能轮椅包括麦克风、上位机、电池组、控制电路、伺服电机、Kinect视觉传感器、LCD显示屏，所述Kinect视觉传感器、所述控制电路、所述麦克风分别与所述上位机通讯连接，所述LCD显示屏与所述上位机通讯连接，所述上位机、所述伺服电机分别与所述电池组电联接，所述控制电路与所述伺服电机通讯连接。本发明还公开一种基于ROS的智能轮椅的使用方法，实现了智能轮椅自主导航，语音控制等功能。

技术领域

本发明涉及一种基于ROS的智能轮椅及其使用方法，属于机器人应用技术领域。

背景技术

近年来，随着科学技术的不断发展，尤其是机器人技术迅速发展，移动机器人已经应用到越来越多的领域，极大的方便了人们的生活。当今社会，生活压力日增，人们需要服务机器人能够提供更加优质的服务并且解放劳动力，因此研发出基于ROS得到智能轮椅可为使用者带来极大方便。根据目前市场数据显示，在众多自动移动轮椅中，大部分是手动控制的，或者是一些没有解决突发事件的能力，缺乏人机交互的移动机器人轮椅。针对这些不足之处，研发出一款具有丰富的人机交互能力与自主导航能力的智能轮椅成为社会发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术存在的缺陷，提出一种基于ROS的智能轮椅及其使用方法，实现机器人自动导航，语音控制移动，加强人机交互，应对突发事件等功能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于ROS的智能轮椅，包括轮椅主体，其特征在于，所述智能轮椅包括麦克风、上位机、电池组、控制电路、伺服电机、Kinect视觉传感器、LCD显示屏，所述Kinect视觉传感器、所述控制电路、所述麦克风分别与所述上位机通讯连接，所述LCD显示屏与所述上位机通讯连接，所述上位机、所述伺服电机分别与所述电池组电联接，所述控制电路与所述伺服电机通讯连接。

作为一种较佳的实施例，Kinect视觉传感器、控制电路、麦克风分别通过USB串口与上位机通讯连接，LCD显示屏的Touch接口与上位机的USB接口通讯连接。

作为一种较佳的实施例，伺服电机安装于轮椅主体的主动轮处，用来提供动力。

作为一种较佳的实施例，上位机、电池组、控制电路都设置于轮椅主体的下部，麦克风设置于轮椅主体的后部。

作为一种较佳的实施例，LCD显示屏设置于轮椅主体的前部靠近人体前方的位置。

作为一种较佳的实施例，上位机采用微型PC并且装有Ubuntu操作系统和ROS操作系统。

作为一种较佳的实施例，Kinect视觉传感器设置于轮椅主体的座位下方的底部。

作为一种较佳的实施例，控制电路包括电机控制板、编码器、数据采集模块、防碰撞传感器，防碰撞传感器的输出端、Kinect视觉传感器的输出端、麦克风的输出端分别与数据采集模块的输入端通讯连接，数据采集模块的输出端与编码器的输入端通讯连接，编码器的输出端与电机控制板的输入端通讯连接，电机控制板的输出端与伺服电机的输入端通讯连接，LCD显示屏的输入端分别与Kinect视觉传感器的输出端、麦克风的输出端、伺服电机的输出端通讯连接。

本发明还提出一种基于ROS的智能轮椅的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤SS1：初始化，启动上位机，打开Kinect视觉传感器，设置自动加载初始化命令；

步骤SS2：上位机获取麦克风以及Kinect视觉传感器的信息，通过控制电路控制伺服电机带动轮椅主体移动，Kinect视觉传感器获取室内地图，保存地图到上位机中；

步骤SS3：在上位机的3D可视化工具RVIZ中加载建立的二维地图，显示在LCD显示屏中，确定初始点后，在LCD显示屏中设置目标点；