[发明专利]一种电动病床的室内自适应巡航控制系统及方法

权利要求书

1.一种电动病床的室内自适应巡航控制系统，其特征在于，包括：

存储模块，所述存储模块预置有设定场所内的电子导航地图，所述电子导航地图配置有所有房间的位置信息以及固有物体的名称及形态类目；

信息感知模块，用于获取电动病床周边物体的形态以及相对运动信息；

控制决策模块，用于根据获取的电动病床周边物体的形态以及相对运动信息，得到电动病床与障碍物之间的实际间距、期望间距、相对速度与角度，进而得到电动病床的运动模式切换策略指令；

控制执行模块，用于根据接收到的运动模式切换策略指令，控制电动病床执行相应的动作；

所述控制决策模块根据获取的电动病床周边物体的形态以及相对运动信息，确定电动病床的运动模式切换策略，具体为：

驱动匀速模式下，如果满足电动病床与障碍物之间的实际间距小于间距切换阈值与根据间距设置的回滞之和，且相对速度小于速度切换阈值与根据速度设置的回滞之和，则切换到制动减速模式；如果满足电动病床与障碍物之间的实际间距小于间距切换阈值与根据间距设置的回滞之和，且障碍物与病床前端夹角小于设定角度值，则切换到横向转动模式；

制动减速模式下，如果满足电动病床与障碍物之间的实际间距大于间距切换阈值与根据间距设置的回滞之差，且相对速度大于速度切换阈值与根据速度设置的回滞之差，则切换到驱动匀速模式；如果满足障碍物与病床前端夹角小于设定角度值，则切换到横向转动模式；如果满足电动病床与障碍物之间的实际间距趋近于零，则切换到紧急制动模式；

横向转动模式下，如果满足电动病床与障碍物之间的实际间距大于间距切换阈值与根据间距设置的回滞之差，且障碍物与病床前端夹角大于设定角度值，则切换到驱动匀速模式；如果满足障碍物与病床前端夹角大于设定角度值，则切换到制动减速模式；

紧急制动模式下，如果满足障碍物与病床前端夹角小于设定角度值，则切换到横向转动模式。

2.如权利要求1所述的一种电动病床的室内自适应巡航控制系统，其特征在于，所述信息感知模块包括三维扫描仪、毫米波雷达、超声波测距仪、红外摄像头及角速度传感器。

3.如权利要求1所述的一种电动病床的室内自适应巡航控制系统，其特征在于，所述电动病床的运动模式包括：驱动匀速模式、制动减速模式，紧急制动模式和横向转动模式。

4.如权利要求1所述的一种电动病床的室内自适应巡航控制系统，其特征在于，采用混合型模糊PID控制算法实现电动病床的运动模式切换，所述混合型模糊PID控制算法通过混合型模糊PID器实现，所述混合型模糊PID器包括：模糊控制器和增量式PID控制器；

模糊控制器的输入分别为电动病床与障碍物之间的期望距离与实际距离之差和电动病床的相对速度，输出为驱动力与制动力的平衡差；

增量式PID控制器的输入为电动病床与障碍物之间的期望距离与实际距离之差，输出为驱动力与制动力的平衡差；

增量式PID控制器的输出与模糊控制器的输出之和得到运动模式切换控制指令。