（图纸+论文）自行走轮椅设计（全套完整）㊣精品文档值得下载

（图纸+论文）自行走轮椅设计（全套完整）

地作出各种决策，并随时调整自身位姿，引导自身安全行驶到达目标位置。随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失种或多种能力如行走动手能力等。因此，对用于帮助残障人行走的机器人轮椅的研究已逐渐成为热点，如西班牙意大利等国，中国科学院自动化研究所也成功研制了种具有视觉和口令导航功能并能与人进行语音交互的智能轮椅。近几年来我国轮椅车的生产近几年有了较大的发展，据中商情报网监测数据显示，目前全国规模以上轮椅生产企业约有多家企业，主要集中在东部及沿海发达地区，外商投资轮椅生产企业在中国轮椅行业占绝对领导地实现见第四节。在本系统的设计中,都被设置为可编程调节参数,用户可以根据自己的舒适性要求来进行相应调整。.控制方案设计对调速系统来说,用转速负反馈可以获得比较满意的静动态性能。但是,在本文的自行走轮椅运动控制系统的设计中要实现转速负反馈是非常困难的,因为无法安装转速检测装置。故在设计中采用电压负反馈和电流补偿的控制方法。如果忽略电枢压降,则直流电动机的转速近似与电枢两端电压成正比,所以电压负反馈基本上能够代替转速负反馈的作用。采用电压负反馈和电流补偿控制的调速系统原理图如图所示图电压负反馈和电流补偿控制的调速系统原理图其中,分别为电动机两端的电压。它们同时被送入的采样通道中,在软件中对进行差分得到电机两端的电压。这样可以消除由于电源电压波动等因素引起的电机端电压的误差。是采样电阻,之所以有两个采样电阻,是因为文中所讨论的电动轮椅控制系统采用双极性模式,可在四象限运行。由如图所示的桥可知,可分别检测电机的正反向电流。对图以不同角度旋转操纵杆时轮椅的左右轮的速度曲线.速度给定的曲线设计设计思路。曲线本身是个非线性函数,其合成和编程都非常复杂。曲线的形状如图虚线所示。在轮椅起动时应该是个抛物线形状,然后是轮椅的加速过程,直至轮椅最大速度后,加速度为零,轮椅以恒定最大给定速度运行制动时,轮椅先以直线的斜率减速,最后在抛物线段舒缓地停止。本文用图中的个折线近似地代替曲线,用三段折线用来模拟抛物线。这使得编程非常简单,实践证明,控制效果非常理想。图轮椅速度给定的曲线示意图实现方法。利用中断时间和人体对加速度变化率的敏感特性来实现。根据人体对加速度和加速度变化率的敏感特性知,当加速度或减速度最大值不大于.平均加减速度不低于.加速度变化率小于.时,人体的舒适感比较好。设系统的中断周期为,直线的斜率为,规定轮椅在时间内加速到速度给定最大值,则图中,三段线段斜率比值为∶∶∶.∶.。具体程本款自行走轮椅最快速度为,具备转向加速减速刹车功能。二系统方案.机械系统方案图自行走轮椅运动控制系统示意图上图为轮椅运动控制系统组成。可见,自行走轮椅运动控制系统主要由操纵杆信号处理部分电机控制部分和轮椅状态检测分组成。操纵杆输出的信号经过操纵杆信号处理部分后被合成为带起制动曲线和死区的轮椅的速度和方向给定值。这个给定值就是用户给控制器的控制指令。电机控制部分接收用户的指令和反馈信号来合成电机驱动信号和其他控制信号。这部分是轮椅运动控制系统的核心部分。电机检测部分检测电机和控制器的工作状态。这些检测信号被用作电机的控制信号和其它部分的控制信号。.操纵杆输出信号速度给定合成由于操纵杆输出是二维的随着位置变化而成比例变化的电压信号,故非常适合用来控制自行走轮椅。用户前后推动操纵杆可以控制轮椅的运行速度,左右推动可以控制轮椅的转向方向和转向速度的大小。下面介绍怎样把个二维的操纵杆输出信号转换为速度和转向行走,轮椅,设计,毕业设计,全套,图纸绪论.自行走轮椅国内外发展情况随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失种或多种能力如行走动手能力等。随着人口的增长和医疗技术的进步，社会老龄化问题已成为很多国家不得不认真对待的重要问题之。智能轮椅能够帮助老年人和残障人士独立的生活，节省家庭护理费用，减轻社会负担。许多国家投入较多资金研究智能轮椅，涌现出许多成果，但由于价格和实用性的原因使它们暂时只能作为实验产品。智能轮椅作为移动机器人的种,主要用来辅助老年人和残疾人的日常生活和工作,是对他们弱化的机体功能的种补偿.智能轮椅在作为代步工具的同时又可以使用携带的机器手臂完成简单的日常活动.使他们重新获得生活能力,找回自立自尊的感觉,重新融入社会.因而,智能轮椅的研究得到越来越多的关注本设计的研究目标在最经济的条件下，设计出件最实用最简易操作的自行走轮椅，功能齐全结构简单适用于伤残人士且能达到消费者需求水准的件市场普及化产品。主要特色功能齐全结构简便使用方便价格适当安全系数强电动轮椅技术及其产业化．产品特点电动轮椅作为种安装有传感器，具有良好的智能控制功能的电动轮椅，不但具有普通的当前市面上电动轮椅所具有的所有功能，而且可以实现更加友好的人机接口和良好的操作性能。例如，可以实现避碰功能和导航功能，甚至可以实现利用无线方式将使用者的位置和基本状态传送给医护人员和家人实现实时监控。国内外研究现状及发展趋势含文献综述自动轮椅作为医疗护理领域的服务机器人，其应用大量使用了移动机器人技术在自动轮椅的研究中涉及到的关键技术有导航系统控制和能源系统人机接口但由于整个轮椅系统以人为中心，所以在研究中要解决的核心是轮椅的安全导航问题所谓导航即是指移动机器人按照预先给定的任务命令，根据已知的地图信息作出全局路径规划，并在行进过程中，不断感知周围的局部环境信息，自主地作出各种决策，并随时调整自身位姿，引导自身安全行驶到达目标位置智能轮椅作为医疗护理领域的服务机器人，其应用大量使用了移动机器人技术。在智能轮椅的研究中涉及到的关键技术有导航系统控制和能源系统人机接口，但由于整个轮椅系统以人为中心，所以在研究中要解决的核心是轮椅的安全导航问题。所谓导航即是指移动机器人按照预先给定的任务命令，根据已知的地图信息作出全局路径规划，并在行进过程中，不断感知周围的局部环境信息，自主地作出各种决策，并随时调整自身位姿，引导自身安全行驶到达目标位置。随着社会的发展和人类文明程度的提高，人们特别是残疾人愈来愈需要运用现代高新技术来改善他们的生活质量和生活自由度。因为各种交通事故天灾人祸和种种疾病，每年均有成千上万的人丧失种或多种能力如行走动手能力等。因此，对用于帮助残障人行走的机器人轮椅的研究已逐渐成为热点，如西班牙意大利等国，中国科学院自动化研究所也成功研制了种具有视觉和口令导航功能并能与人进行语音交互的智能轮椅。近几年来我国轮椅车的生产近几年有了较大的发展，据中商情报网监测数据显示，目前全国规模以上轮椅生产企业约有多家企业，主要集中在东部及沿海发达地区，外商投资轮椅生产企业在中国轮椅行业占绝对领导地位。近年来随着人口老龄化到来及我国残疾人康复事业的发展，这为轮椅生产企业提供了良好的空间和广阔的市场前景。