智能輪椅開(kāi)題報(bào)告-wenkub
2023-04-10 01:20:56 本頁(yè)面
【正文】 的研究，包括機(jī)器視覺(jué)，機(jī)器人導(dǎo)航和定位，模式識(shí)別，多傳感器融合及用戶接口等，設(shè)計(jì)機(jī)械，控制，傳感器，人工智能等技術(shù)，也稱(chēng)智能輪椅式移動(dòng)機(jī)器人[3][4]隨著社會(huì)的發(fā)展，特別是城市的快速擴(kuò)張和建設(shè)，以及人口老齡化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重和殘障者數(shù)量的不斷增加，對(duì)輔助步行工具的需求日益提高。 近十幾年，提出了各種各樣的產(chǎn)品或解決方案。通過(guò)本次設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到一下目的①在調(diào)查研究、消化資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一臺(tái)具有爬樓梯能力的輪椅。④總結(jié)和鞏固在校4年所學(xué)的知識(shí)，使之進(jìn)一步深化和系統(tǒng)化； 智能輪椅的發(fā)展趨勢(shì)爬樓輪椅研究屬于機(jī)器人研究范圍之內(nèi)，因此應(yīng)用型智能機(jī)器人技術(shù)是爬樓梯輪椅及其智能輪椅所當(dāng)然是其發(fā)展趨勢(shì)。 智能化智能輪椅要走向?qū)嶋H應(yīng)用，必須綜合應(yīng)用智能技術(shù)，優(yōu)化控制算法，增強(qiáng)自動(dòng)規(guī)劃和基于傳感智能，如實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言控制，視覺(jué)平滑控制，以及在惡劣環(huán)境下自如行走等。選擇透氣性好舒適的坐墊，安裝報(bào)警裝置，還可以安裝剎車(chē)系統(tǒng)，使輪椅操作方式盡可能簡(jiǎn)單化。綜上所述，國(guó)外在爬樓梯裝置方面的研究已經(jīng)有一百多年的歷史了，研究出來(lái)的種類(lèi)多，有一些已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，取得了很大的成果。而且存在許多問(wèn)題值得深入研究。目前，最為先進(jìn)的爬樓輪椅為美國(guó)的iBOT。iBOT通過(guò)復(fù)雜的陀螺儀系統(tǒng)保持平衡，當(dāng)輪椅上分布的傳感器感受到重心的變化時(shí)，它們馬上把這些信息傳輸?shù)轿挥谧蜗旅娴目刂坪兄小５?種是爬樓模式，兩對(duì)后輪交替“爬”到上一級(jí)（或下一級(jí)）臺(tái)階上。 在殘障人士看來(lái)，iBOT最了不起的本領(lǐng)“金雞獨(dú)立”才是最讓他們感覺(jué)體貼的功能。 iBOT配備了一套計(jì)算機(jī)傳感器和陀螺儀，具有很強(qiáng)的自動(dòng)尋找平衡能力。據(jù)介紹，由于其獨(dú)特的平衡能力，輪椅在上下樓梯的過(guò)程中始終能保持穩(wěn)定，座位也一直處于水平。 3. 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容首先，通過(guò)分析比較國(guó)內(nèi)外三種主流的爬樓機(jī)構(gòu)，結(jié)合實(shí)際情況，選擇星輪式作為爬樓輪椅爬樓裝置。隨著樓梯傾角的增加，這種問(wèn)題更加明顯，因此必須采用一定的措施適時(shí)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重心。 星輪式爬樓輪椅的爬樓機(jī)構(gòu)由均勻分布在“Y”型、“五星”或“+”字形系桿上的若干個(gè)小輪構(gòu)成。國(guó)內(nèi)星型輪爬樓機(jī)由于沒(méi)有防滑制動(dòng)功能，在上下樓時(shí)需要人力牽引以防止其往下滑行，對(duì)于自重近50公斤的輪椅加人體重量，一旦出現(xiàn)打滑將難以控制。圖2 典型行星輪輪椅爬梯機(jī)構(gòu) 圖3 履帶式爬梯輪椅機(jī)構(gòu)帶型機(jī)構(gòu)的爬樓梯輪椅采用比星型輪機(jī)構(gòu)更為連續(xù)的行走方式，當(dāng)履帶每離開(kāi)上一臺(tái)階或行進(jìn)到下一臺(tái)階時(shí)會(huì)出現(xiàn)因重心偏離而前后傾側(cè)。履帶式爬樓輪椅平地行走時(shí)阻力較大，轉(zhuǎn)角處拐彎不靈活。其原理是模仿人體爬樓動(dòng)作，由兩套支承裝置交替支承，以實(shí)現(xiàn)上下樓梯的功能。平地行駛的時(shí)候也，四跟蝸桿伸出的長(zhǎng)度相同，保證車(chē)輛平穩(wěn)行走，當(dāng)輪椅需要上下臺(tái)階的時(shí)候，首先通過(guò)蝸桿2的上升，抬起其所連的輪子，前移至臺(tái)階上，再將蝸桿2抬起，移至臺(tái)階上，整個(gè)動(dòng)作都模仿人上樓梯的動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)相對(duì)比較平穩(wěn)，但是對(duì)控制的要求比較高，操作比較復(fù)雜。相信隨著步進(jìn)支撐式爬樓輪椅高度的可靠性和安全性
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