智能轮椅避障系统的设计
基于STM32的智能轮椅硬件设计及控制系统
总之，基于STM32智能家居系统的硬件设计需要充分考虑各组件的选型、电路 设计、电源和通信接口等因素，以确保系统的稳定性和可靠性。
参考内容二
智能家居控制系统设计
在基于STM32的智能家居控制系统中，我们首先需要选择适合的STM32型号， 并根据实际需求设计硬件和软件部分。在硬件方面，除了STM32微控制器外， 还包括各种传感器、执行器以及通信模块等。在软件方面，我们需要编写程序 来控制硬件设备，实现各种智能家居功能。
2、硬件模块
（1）电机驱动模块
智能轮椅需要电机驱动才能实现移动。本次演示选用无刷直流电机作为驱动对 象，采用电子调速器（ESC）进行控制。STM32通过PWM信号控制ESC，从而控 制电机的转速。为了保护电机和ESC，需要加入电流和电压检测模块，并将检 测信号通过ADC接口传入STM32。
（2）传感器模块
2、人机交互
人机交互方面，本次演示设计了一套基于触摸屏和按键的控制界面。控制界面 可以显示当前轮椅的状态信息（如速度、电量等），同时用户可以通过触摸屏 或按键对轮椅进行控制（如前进、后退、转向等）。另外，为了方便用户使用，
还加入语音识别和语音合成功能，用户可以通过语音控制轮椅（如“前进”、 “后退”等）。
硬件设计中还需要包括执行器的选择。执行器是智能家居系统的另一种重要组 件，用于控制家居设备的开关、调节设备的运行状态等。常见的执行器包括继 电器、步进电机、舵机等。本次演示选取了继电器和舵机作为执行器，通过 STM32单片机的GPIO口控制。
在硬件设计中，还需要考虑电源、通信接口等因素。电源是整个智能家居系统 的动力来源，需要根据系统各组件的功耗情况选择合适的电源。通信接口是系 统各组件之间进行信息交换的通道，可以选择有线或无线通信方式，如 Zigbee、WiFi等。
智能轮椅理念设计
智能轮椅理念设计智能轮椅是一种基于人工智能技术的智能移动辅助设备，旨在为行动不便的人群提供便捷、安全的移动解决方案。
智能轮椅的理念设计围绕着以下几个方面展开。
首先，智能轮椅应具备智能导航功能，能够通过激光雷达、摄像头等传感器感知周围环境，实时构建地图并规划最佳路径。
用户只需通过简单的语音指令或轻触屏幕，智能轮椅即可自动导航，避开障碍物、规避危险区域，为用户提供更加安全和便利的出行体验。
其次，智能轮椅还应该配备智能遥控系统，用户可以通过手机应用或遥控器对轮椅进行远程控制。
这一设计可以大大增加日常生活中用户对于轮椅的控制自由度，使得用户可以在较远距离处进行遥控操作，例如用户可以在室内进行远程控制，避免不必要的出行。
此外，智能遥控系统还可以为用户提供远程呼叫、追踪等功能，确保用户的安全。
此外，智能轮椅还应该结合人工智能技术提供定制化的智能辅助功能。
例如，智能轮椅可以通过语音识别技术实现语音控制，用户只需通过语音指令即可实现轮椅的启动、停止、转向等操作；智能轮椅还可以通过人脸识别技术实现用户身份识别，实现个性化的设置和存储用户偏好，为用户提供个性化的座位和驾驶控制；此外，智能轮椅还可以结合生物传感器技术，例如心率、血压传感器等，为用户提供身体健康监测和提醒功能，提供更加贴心的健康关爱。
最后，智能轮椅的设计还应该考虑到人性化的外观和舒适性。
智能轮椅的外观设计应该简洁、时尚，符合人体工学原理，提供舒适的座椅和扶手设计，为用户提供舒适的乘坐体验。
综上所述，智能轮椅的理念设计应该结合智能导航、智能遥控、个性化辅助功能和人性化设计等多方面因素，旨在为行动不便的人群提供更加便捷、安全和舒适的移动解决方案。
随着人工智能技术的不断发展和应用，相信智能轮椅将能够实现更加智能化和个性化的设计，为用户带来更好的生活体验。
一种智能轮椅的设计
一种智能轮椅的设计摘要：社会老龄化程度越来越严重,智能轮椅作为一种能够提高老人生活质量以及行动自由的特殊工具有着极其广泛的发展前景以及社会价值。
整个智能轮椅控制系统分为:电源电路、驱动电路、人体监测模块、超声波模块、数据传输模块、操纵摇杆、按键控制、单片机电路等硬件模块。
该系统采用STM32F1系列单片机作为控制核心，配以对应的外围电路,构成完整的智能轮椅控制系统。
经过测试与验证,系统达到了变向、调速、报警以及避障等功能。
关键词：智能轮椅；STM32F1；远程通信1.引言随着社会的进步与发展，人们能够活动的范围不断扩大，但是腿脚不便的老年人以及一些因各种原因致伤的残障人士，在生活出行等方面依然受到诸多限制，使用智能轮椅作为生活中的代步工具是他们最好的选择。
近年来随着人工智能、无人驾驶、机器学习，远程通信等技术的快速发展，在国家对科技创新这一领域的大力支持下，研发实惠实用的智能轮椅，使得智能轮椅可以普遍使用，顺应了未来助老助残工程智能化发展的大趋势。
2.发展趋势我国在智能轮椅方面的研究，总体而言时间短、起点低，但在不断的自我创新和发展中也取得了一些进步。
轮椅是作为保证康复工程和助老助残工程中必不可少的工具，而且智能轮椅的出现既能减轻家庭成员的护理负担和生活压力，还能提高其行动自由度以及工作与生活质量，使他们能更好的融入社会，并且对满足医疗辅助需求具有重要的现实意义，同时也能帮助解决各级政府面临的医疗、养老等方面的问题。
但目前国内市场上可供购买的智能轮椅，售价昂贵。
因此，使得智能轮椅可以普遍使用，所以，研发实惠实用的智能轮椅，是今后发展的一大要素。
针对我国日渐增多的老年人，以及一些残障人员，智能轮椅市场广阔、研究价值高、社会意义大。
3.功能介绍设计一款多功能智能轮椅，可实现轮椅的驱动、避障、自主定位、体温及心率血氧监测报警等功能。
通过加装的太阳能板可以解决使用者忘充电的问题；通过超声波测距模块保证使用者的安全；配备GPS+北斗双定位系统，可准确获取使用者地理位置；温度传感器可实现对使用者体温的监测，心率血氧监测传感器实时监测心率健康状况，利用SIM800作为数据传输模块，如出现异常可向监护人发出远程警报提示。
基于SPCE061A的智能轮椅避障控制系统的设计
基于ＳＰＣＥ０６１Ａ的智能轮椅避障控制系统的设计作者：牛凤英张华刘继忠吴学沛来源：《现代电子技术》2009年第03期摘要：应用超声波传感器多路测距技术和凌阳大学的61单片机技术实现了普通轮椅各个方向上的自主避障，介绍了该避障系统的多路测距模块、电机驱动模块、电源模块，给出了超声避障测距与控制程序，并进行了轮椅自主避障及相关实验，通过实验发现基于SPCE061A的智能轮椅自主避障控制系统结构简单，性价比高，易于功能扩展和移植，具有广阔的应用前景。
关键词：超声波传感器；避障；SPCE061A；电机驱动模块中图分类号：TP23文献标识码：B文章编号：1004-373X(2009)03-116-03Design of Obstacle Avoidance Control System for Intelligent Wheelchair Based on SPCE061A NIU Fengying1,2,ZHANG Hua LIU Jizhong WU Xuepei1(1.Key Lab of Robot & Welding Automation of Jiangxi,NanchangUniversity,Nanchang,330031,China;2.Mechano-electronics Engineering College,Nanchang University,Nanchang,330031,China)Abstract：Ultrasonic sensors and SPCE061A microcontroller technology is applied to achieve a common wheelchair autonomous obstacle avoidance in each directions,the system module of measure distance,the drive module of electric motor and the module of power source are introdued.It designs obstacle avoidance,control procedures,auto obstacle avoidance and related experiments.Experiment shows that the frame of obstacle avoidance control system based on SPCE061A is simple,the ratio of capability to price is high,the system can be enlarged in function and transplanted easily and has wide application foreground.Keywords：ultrasonic sensors;obstacle avoidance;SPCE061A;driver module of electric motor0 引言全世界人口老龄化进程正在加快，今后50年内，60岁以上的人口比例预计将会翻一番，由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加，他们存在不同程度的能力丧失。
基于SPCE061A的智能轮椅避障控制系统的设计
基于SPCE061A的智能轮椅避障控制系统的设计O 引言全世界人口老龄化进程正在加快，今后50 年内，60 岁以上的人口比例预计将会翻一番，由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增加，他们存在不同程度的能力丧失。
如行走、视力、动手及语言等。
为了给老年人和残障人士提供性能优越的代步工具，帮助他们提高行动自由度及重新融人社会，将智能机器人技术应用于电动轮椅的智能轮椅被提了出来。
智能轮椅又称轮椅式移动机器人。
可以灵活避障是轮椅智能化的一个重要体现。
避障就是指机器人根据获得的障碍物信息，做出相应的避障决策。
本课题采用超声波传感器获取机器人外部障碍物信息，再把障碍物信息传给上位机，由上位机根据得到的障碍物信息做出相应的避障决策。
1 智能轮椅自主避障硬件设计智能轮椅自主避障系统的硬件结构主要包括多路超声波测距模块、微处理器模块、D／A 驱动模块、电源模块，如图1 所示。
1．1 多路超声波测距模块本智能轮椅自主避障系统采用超声波传感器测量障碍物的距离，工作时，由61 单片机通过三路信号线选通多路模拟开关，由多路模拟开关负责每一路超声波传感器的通断。
每一路超声波传感器工作时，都由61 单片机的IOB9 口发射出频率为40 kHz，幅值为5 V 的矩形脉冲信号，经过信号放大电路，变成稳定的12 V 矩形脉冲信号，由超声波发射换能器发射出超声波。
超声波遇到障碍物返回，由超声波接收换能器接收，经过信号滤波放大集成电路，触发61 单片机中断。
由61 单片机计算渡越时间，从而计算出障碍物的距离，总体结构框图如图2 所示。
1．2 微处理器模块选用台湾凌阳16 位单片机SPCE061A 作为系统的核心，SPCE061A 主要包括通用I／O 端口、定时器／计数器、A／D 转换器、D／A。
智能轮椅自动避障装置的设计
智能轮椅自动避障装置的设计摘要：智能轮椅可作为服务于行动不便人群的机器人，文中根据实际情况分析了智能轮椅的需求，并以此为基础对智能轮椅从传感器位置、多传感器融合路面障碍定位及避障算法、轮椅侧翻检测、呼救方案等方面进行了方案设计，以提高智能轮椅使用的方便性、安全性与舒适性。
关键词：智能监护；自动避障；物联网中图分类号：TP31 文献标识码：A1引言随着社会进步和安全意识的逐步提高，智能轮椅的发展逐渐趋向于智能化，安全保障全面化。
老人及残障人士对于智能轮椅安全保障全面化的需求日益增加，因此需要研发人员对智能轮椅运行、检测等各个方面的安全性与舒适性提升进行不断的改进和提升。
自动避障、自主规划路线等功能的出现让智能轮椅的安全性得到了提升。
但当前大多智能避障检测针对路面较大障碍物的检测，对路面凹陷、凸起等障碍检测的研究较少，由于行动不便，老年人与残疾人士在使用轮椅时不便于观察路面情况，路面容易导致轮椅颠簸和侧翻，引起意外。
因此基于此设计一种适用于路面颠簸、侧翻预警的智能轮椅的避障装置。
2需求分析（1）双传感器远距离路面检测，提高智能轮椅使用安全性当前大多智能轮椅的避障检测针对路面较大障碍物的检测，对路面凹陷、凸起等障碍检测的研究较少，文中选择激光测距雷达与超声波测距传感器共同作用，监测路面是否平整，能提高智能轮椅使用安全性。
轮椅正常行驶时某路面较为完整，并无路面障碍，此时不需要使用激光测距雷达检测路面障碍，为节省电量，令激光测距雷达处于关闭状态。
若检测到路面凸起或凹陷，开启激光测距雷达对路面障碍进行扫描，否则激光测距雷达继续处于关闭状态。
（2）自主+语音提示避障，提升智能轮椅交互性，使用更便捷路面障碍容易导致智能轮椅大幅度颠簸或侧翻，为了保证使用者安全，在检测到路面障碍时，由语音模块提示使用者，由主控模块进行决策，将决策指令下达给运动控制模块，达到轮椅自主避开路面障碍目的。
（3）轮椅侧翻远程报警，智能+人工双重安全保障轮椅在行驶过程中如遇特殊情况侧翻，则远程发送报警信息给相关监护家属，使家人能够及时监护轮椅使用者状态，让其得到救助。
智能爬楼轮椅毕业设计
智能爬楼轮椅毕业设计智能爬楼轮椅毕业设计随着社会的进步和人口老龄化的加剧，对于残疾人和行动不便的人来说，移动和独立性是他们生活中最重要的需求之一。
然而，现有的轮椅设计往往无法满足他们的需求，尤其是在面对楼梯等障碍时。
因此，我选择设计一款智能爬楼轮椅作为我的毕业设计。
在设计智能爬楼轮椅之前，我进行了大量的市场调研和用户需求分析。
通过与残疾人和行动不便的人进行深入交流，我了解到他们最希望能够自主地爬楼梯，而不是依赖他人的帮助。
因此，我的设计目标是开发一款能够自动爬楼梯的轮椅，让用户能够更加独立地移动和生活。
首先，我选择了轻量化的材料来制造轮椅的主体结构，以确保其重量不会过重，方便用户携带和使用。
同时，我还在轮椅上安装了多个传感器和摄像头，以便实时监测周围环境和障碍物，确保用户的安全。
为了实现轮椅的爬楼功能，我采用了一种创新的设计思路。
轮椅的底部装配了一套特殊的机械装置，可以根据楼梯的形状和高度自动调整。
当用户需要爬楼时，他们只需按下按钮，轮椅就会根据楼梯的情况自动调整，确保用户平稳地上下楼梯。
为了提高轮椅的稳定性和安全性，我还在轮椅的底部安装了一套智能控制系统。
这个系统可以根据用户的体重和姿势自动调整轮椅的重心，确保用户在爬楼过程中的平衡和安全。
同时，系统还可以通过与用户的智能手机或手表等设备连接，实现远程控制和监测。
除了爬楼功能外，我还为轮椅设计了一些其他的智能功能，以提高用户的生活质量。
例如，轮椅上配备了导航系统和语音识别技术，可以帮助用户找到目的地并提供语音导航。
此外，轮椅还可以连接到互联网，让用户可以随时随地与家人和朋友保持联系，享受社交娱乐。
在设计过程中，我还注重了轮椅的外观设计和人性化细节。
轮椅的外观简洁大方，采用了柔和的色彩和流线型的造型，既符合人体工学原理，又能够展现出现代科技的魅力。
同时，我还为轮椅设计了可拆卸的座椅和扶手，方便用户根据自己的需求进行调整和更换。
总的来说，我的智能爬楼轮椅设计旨在提高残疾人和行动不便的人的生活质量和独立性。
电动轮椅智能导航与控制系统设计与实现
电动轮椅智能导航与控制系统设计与实现近年来，随着人口老龄化的加速和残疾人群体的增加，电动轮椅成为了一种非常重要的辅助工具。
然而，传统的手动操控方式对于某些残障人士来说可能存在困难。
因此，设计一种智能导航与控制系统，为电动轮椅用户提供更加便利和安全的用户体验，已经成为了一个非常重要的问题。
本文将从需求分析、系统设计和实现三个方面，详细介绍电动轮椅智能导航与控制系统的设计与实现。
首先，在需求分析阶段，我们需要了解用户的需求和使用场景，以此为基础进行系统设计和实现。
电动轮椅的智能导航功能是本系统的核心部分。
用户需要提供目的地信息，系统则会通过内置的地图数据和导航算法，规划最佳路径并实时指导用户前往目的地。
同时，系统应当考虑到使用场景的多样性，包括室内和室外环境，具备适应不同环境的导航算法和传感器。
其次，在系统设计阶段，我们需要确定系统的整体架构和各个模块之间的接口。
为了实现智能导航功能，系统需要包括硬件和软件两个方面的设计。
在硬件设计方面，我们需要选择合适的定位传感器、导航模块以及控制器。
其中，定位传感器可以采用GPS、惯性导航传感器等来实现定位和导航功能；导航模块需要包括地图数据的存储与更新、路径规划算法和导航指令的生成等功能；控制器则负责接收用户的输入信息并控制电动轮椅的运动。
在软件设计方面，我们需要开发用户界面、路径规划算法和导航指令生成算法。
用户界面应当简单直观，方便用户提供目的地信息和接收导航指令；路径规划算法需要考虑到多种因素，如道路状况、交通流量和导航优先级等；导航指令生成算法需要将规划得到的路径转化为易于理解和执行的指令，如语音提示或屏幕显示。
最后，在系统实现阶段，我们需要将系统设计的各个模块进行具体的实现和集成。
在实现过程中，要注意观察和测试系统的性能，及时发现和解决问题，保证系统的稳定与可靠性。
在技术实现方面，可以利用现有的智能手机和互联网技术，通过连接智能手机和电动轮椅来实现导航和控制功能。
一种全新的多功能智能电动轮椅系统设计
一种全新的多功能智能电动轮椅系统设计刘薇摘要：给出了一种具有基本行走移动、健康监护、多媒体、休闲娱乐、安全避障、导航定位等多功能的全新的智能电动轮椅设计方法，可极大拓展老、伤残人士社会交流的深度和广度，对我国智慧型养老社会的实现具有重要意义。
关键词：智能；电动轮椅；智慧养老；多功能；系统设计： TP249 ： A ：1009-3044（2017）36-0155-02Abstract： Proposed a new design method of intelligent electric wheelchair with multifunction of basic walking movement， health monitoring， multimedia， entertainment， safe obstacle avoidance，navigation and positioning， etc. it can greatly expand the depth and scope of social communication of the old and disabled people， and ithas important significance for the realization of intelligent endowment society in our country.Key words：Intelligence； Electric wheelchairs； A wise old age；Multifunction system design智能轮椅是将智能机器人技术应用于电动轮椅，融合多种领域技术，包括机器视觉、机器人导航和定位、模式识别、多传感器融合及用户接口等，涉及机械、控制、传感器、人工智能等技术，具有自主导航、避障、人机对话以及提供特种服务等多种功能的一种服务型机器人。
电动轮椅车的智能避障与防碰撞技术研究
电动轮椅车的智能避障与防碰撞技术研究随着科技的不断发展，电动轮椅车作为一种重要的辅助工具，为身体不便的人群提供了更多的独立性和自由度。
然而，由于其在移动过程中存在许多难以预测的因素，如狭窄的通道、障碍物的出现等，使得电动轮椅车的安全性成为一个关键问题。
为了解决这一问题，研究人员一直致力于开发智能避障与防碰撞技术，以确保电动轮椅车的运行安全和用户的人身安全。
在电动轮椅车的智能避障与防碰撞技术研究方面，主要有以下几点内容：传感器技术、信息处理与决策算法、智能控制系统和人机交互设计。
首先，传感器技术是智能避障与防碰撞技术的基础。
常用的传感器包括超声波传感器、红外线传感器、激光雷达和视觉传感器等。
这些传感器可以检测周围环境的障碍物和距离，并将信号传输给信息处理系统进行分析和判断。
其次，信息处理与决策算法是智能避障与防碰撞技术的核心。
通过对传感器所得到的数据进行分析和处理，可以实现对障碍物的识别、距离测量和速度计算等功能。
同时，为了提高系统的鲁棒性和反应速度，研究人员也需要不断改进决策算法，使其能够准确地判断障碍物的位置和运动轨迹，从而实现智能的避障与防碰撞能力。
智能控制系统是电动轮椅车的核心部分，它负责根据传感器的数据和决策算法的分析结果，控制电动轮椅车的运动。
在避障与防碰撞技术中，智能控制系统需要能够实时响应，并根据障碍物的位置和运动状态进行动态调整，以避免碰撞。
最后，人机交互设计是电动轮椅车智能避障与防碰撞技术研究中的重要环节。
通过合理的人机交互设计，可以提高用户对电动轮椅车智能避障与防碰撞技术的接受度和信任度。
例如，可以将传感器数据以声音或震动的形式反馈给用户，使用户能够及时了解周围环境的情况，并控制电动轮椅车的行动。
总之，电动轮椅车的智能避障与防碰撞技术研究是为了提高其安全性和可靠性，使其更好地满足用户的需求。
在这个领域的研究中，传感器技术、信息处理与决策算法、智能控制系统和人机交互设计是关键要素。
电动轮椅车动力转向的智能避障与感知技术研究
电动轮椅车动力转向的智能避障与感知技术研究近年来，随着科技的不断发展和人们对生活质量的要求提高，电动轮椅车作为一种重要的辅助工具，得到了越来越多的关注和应用。
然而，对于行动不便的人群而言，使用电动轮椅车在室内外环境中移动依然面临诸多挑战，尤其是在遇到障碍物时的转向问题。
为了解决这一问题，我们需要研究并应用智能避障与感知技术，以提高电动轮椅车的安全性和可用性。
智能避障技术是指电动轮椅车在行驶过程中，能够自动识别并避免与障碍物发生碰撞的技术。
这种技术依靠一系列传感器和算法，不断对周围环境进行监测和分析，通过自主决策调整行进方向，避开障碍物。
对于电动轮椅车而言，智能避障技术尤为重要，可以有效地提高车辆的安全性，并且使用户更加轻松自如地进行移动。
感知技术是智能避障技术的核心组成部分，它能够通过传感器对环境进行实时感知和数据采集。
常用的感知技术包括激光雷达、超声波传感器、红外传感器等。
这些传感器能够感知到周围的障碍物，并将感知到的数据传输给控制系统进行处理。
通过对传感器数据的分析和融合，控制系统可以判断出障碍物的位置、形状、大小等信息，从而决策如何避免碰撞。
在电动轮椅车动力转向方面，智能避障与感知技术起到了至关重要的作用。
传统的电动轮椅车动力转向是由用户通过操纵杆或按钮来控制的，这种方式存在一定的局限性，用户需要具备较高的操作技能，并且在面对复杂环境时易发生错误操作。
而采用智能避障与感知技术后，电动轮椅车可以自动感知到障碍物的位置并作出相应的转向决策，从而实现更加灵活、安全的转向操作。
为了实现智能避障与感知技术，我们需要进行相关研究和开发。
首先，需要选择适合的传感器和感知算法，以确保能够准确感知到周围环境的障碍物。
其次，需要开发相应的控制系统和决策算法，以实现自主避障和转向功能。
在设计控制系统时，需要考虑到用户的个性化需求和行动不便的特殊需求，实现人性化的操作方式和界面。
最后，需要对所开发的系统进行实地测试和验证，以保证其稳定性和可靠性。
智能轮椅理念设计
智能轮椅理念设计
智能轮椅是指利用先进的科技，如人工智能、传感技术和自动控制系统等，为残疾人士提供更便捷、安全和舒适的乘坐体验的一种新型轮椅。
首先，智能轮椅应该具备定位导航功能。
通过利用定位技术，如GPS或者蓝牙定位，智能轮椅可以自动规划最佳路径，避开障碍物，并为用户提供导航指引，使用户能够轻松到达目的地。
其次，智能轮椅应该具备智能避障功能。
通过利用传感器和摄像头等技术，智能轮椅可以实时感知周围环境，并迅速做出反应，避免碰撞或运行到不可通过的区域。
例如，当智能轮椅检测到前方有障碍物时，可以自动停止或调整行驶路线，保证用户的安全。
此外，智能轮椅还应该具备智能控制功能。
用户可以通过语音指令或者手机应用远程控制轮椅的运动，如前进、后退、转向等。
同时，智能轮椅还可以进行智能解锁和自动折叠等操作，提升用户的使用便利性。
另外，智能轮椅还应该具备人体工程学设计。
轮椅的座椅和扶手应该根据用户的身体尺寸和习惯进行调整，提供舒适的乘坐体验。
同时，轮椅的材质应该轻便耐用，方便携带和存放。
最后，智能轮椅还应该具备人机交互界面。
通过智能化的触摸屏或语音交互，用户可以轻松地控制轮椅，了解轮椅的状态和
电量等信息。
总之，智能轮椅的设计理念是利用先进的科技手段，为残疾人士提供更加智能化、便捷和安全的移动解决方案。
通过定位导航、智能避障、智能控制、人体工程学设计和人机交互界面等功能的结合，智能轮椅可以大大提升用户的使用体验，改善残疾人士的日常生活品质。
轮椅的智能避障系统
轮椅的智能避障系统发表时间：2019-12-06T10:55:04.830Z 来源：《电力设备》2019年第16期作者：刘栋栋芈菁李嘉琳陈文婷王克标[导读] 摘要：本文简要介绍了电动轮椅的智能避障系统的设计与实现方式。
(华北水利水电大学电力学院)摘要：本文简要介绍了电动轮椅的智能避障系统的设计与实现方式。
对电动轮椅进行优化，以单片机为核心，整体采用超声波避障模块、GPS模块进行加装设计，使电动轮椅在工作时可以接受用户的指令完成相应的动作，在不同环境中检测障碍物并自动避开。
实验证明，智能避障轮椅具有操作方便，智能化等优点。
关键词:STM32F103单片机；超声波避障；GPS随着生活水平的提升，轮椅已成为当代必不可少的实用工具之一。
生活中总是会有一些老年人或残疾人因为使用电动轮椅不便而发生一些事故，轮椅需要加装一些装置来达到避障的目的以减少事故的发生。
因为智能轮椅的使用者多为自我保护能力不足的老年人和残疾人士，他们应对危险的反应要弱很多，在使用轮椅的过程中不能避开障碍物，从而导致智能轮椅在正常工作时存在很大的安全隐患。
1.项目总体设计本项目以STM32F103RCT6单片机作为控制核心，由超声波避障模块，GPS模块和生活中常见的电动轮椅有机结合起来，制作出可以自动避开障碍的电动轮椅，实现智能避障功能，并且利用智能控制算法，实现轮椅自动绕过障碍物的功能.当遇到障碍物时，轮椅的控制电路会控制轮椅停止，等待手动操作或自动躲避。
集成手动与自动控制轮椅，在自动避障优先的条件下，增强手动操作的优先性，设计手动、自动智能切换的控制策略，使手动，自动人性化，且两种控制互不干涉。
2.硬件部分设计单片机的选择：本设计选用多个STM32F103RCT6单片机作为主控器件，STM32F103系列单片机为成本低，功能多的嵌入式应用设计，内核为ARM32位Cortex-M3CPU，调试多达13个通信接口。
图1-STM32F103开发板MCU原理图2.1单片机控制系统：单片机主控芯片根据避障传感器接受的信号做出判断，分析动作要求，发送相应的动作命令给电机驱动模块，控制实现转向，并执行命令完成相应动作，达到避障的目的。
针对行动不便人群的智能轮椅设计
针对行动不便人群的智能轮椅设计摘要：轮椅是很多人在受伤无法行走之后首选的代步工具。
传统的轮椅具有单人操作不便、无法进行平面之间的转移、个人生活起居困难等问题，使得它的使用体验并不乐观。
该产品创新将辅助站立与多功能车轮结合在一起，满足伤者起身站立与攀爬楼梯的基本要求，致力于给伤者一个与平常无异的生活体验。
关键词：工业设计；行动不便人士；智能化；独立生活；文件综述背景1.现状中国康复器具协会统计，我国轮椅年销量约150万辆，其中一二线城市占100万辆。
除了近两亿的老年人口，8500万左右的残疾人以及不稳定的受伤群体也是轮椅的消费群体。
可见，轮椅的销量与潜在用量存在差距。
面对如此庞大的市场，为行动不便人士设计的产品市场的反应却相对迟缓。
不仅是此类产品的数量和种类还不能满足现有的需求，更重要的是目前市场上的产品的质量、设计以及专业性方面还存在着许多问题。
尤其是行动不便者和残疾人最需要的轮椅，可以购买到的产品最多只停留在可以实现电机驱动。
而在还未面世的产品中，Madarasz等人提出的半自主导航轮椅具有一定的参考性，他拥有在办公室环境运动的能力，可以进行从当前位置到建筑物内其他位置的路径规划，系统具有避障功能，所有的传感器和限位装置都安装在轮椅下，一个监控系统负责高级的操作导航，减轻使用者的工作负担。
不过，其仍未解决对使用者的心理感受，并且缺乏真正的智能导航，无法为使用者提供高度上的支持以弥补轮椅坐姿较低等问题。
2.数据支持2.1调研数据分析通过对比调研数据，我们发现在使用轮椅的受访者当中，残疾是其使用的主要原因，年龄大的老人也占较大比例；首先，轮椅的使用过程中，公共场合是最为关键的部分，也导致了一部分用户因此产生不好的使用体验，由此不难得出，改善公共场合中轮椅的适用性极为重要；绝大部分受访者对轮椅抱有不反感的情绪，也认为轮椅不会影响周边的人，因此用户群体将不会因社会环境产生极大的变化；其次，受访者对智能化、遥控、辅助站立等提升自主性的功能较为关注，我们认为针对以往轮椅缺乏可操作性、自主性的痛点进行改良将吸引更多关注；最后在轮椅的选择中，安全性是被最为看重的，由此用户对交通工具、湿滑路面等使用情境的安全担忧也是我们所应关注的重点。
多功能智能电动轮椅系统设计
中国科技信息 2019 年第 12 期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Jun.2019 DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2019.12.028
可实现度
可替代度
行业曲线
link
appraisement
5. 出行管理功能：该功能主要指的是定位和导航功能，如 果使用者需要导航的时候，就可以通过专用 App 进行导航。并 且，触屏上配备了专用的 GPS 定位器，家属可以通过 APP 查 看轮椅的实际位置，尽可能保障轮椅使用者的出行安全。
新型智能轮椅主要机构介绍
1. 在设计智能轮椅结构的时候，主要对以下几点加强了 重视：
3. 安全管理功能：在轮椅前后都安装了机械防撞杆，确 保使用轮椅的时候不会受到碰撞。而且，轮椅采取安全避障 的措施，还能够有效规避前方的障碍物。在设计电池的时候， 充分考虑到了过流保护、短路保护以及过充保护，使供电安 全大大提升。如果轮椅出现异常为的时候，就会第一时间发 出警报，从而采取针对性的措施进行处理，同时也会利用无 线信号把危险信号发送给轮椅使用者家人或附近社区医院。
indu：内蒙古工业大学科学研究项目（ZY201819）
影响力
真实度
行业关联度
李冬梅 多功能智能电动轮椅系统设计
随着科学技术的进步，对人们的生产生活带来了极大的便利，尤其 是对于医疗行业来说，具有非常重要的实践意义。在目前的医疗领域中， 移动机器人是非常重要的组成部分，而智能电动轮椅的应用对于学术行 业及社会来说都具有非常重要的意义。随着我国老龄化进程的加快以及 意外情况发生率的提升，每年发生的致残人数呈现递增的趋势，这对整 个社会的稳定发展有很大的影响。而智能电动轮椅属于目前一款运行可 靠、功能完善的重要工具，能够帮助残疾人士及老年人的生活质量得以 提高，具有重要的实践意义。并且，智能电动轮椅融入了材料科学、机 械科学、信息科学、计算机、人工智能等多门学科，综合了当下非常先 进的技术，深层次多角度的研究多功能智能轮椅，不但可以使学科的纵 向深度得到加深，而且还能够融合多学科，具有重要的学术意义。
基于单片机的自动轮椅设计
基于单片机的自动轮椅设计摘要本文介绍了一种基于单片机的自动轮椅设计。
该系统使用红外传感器和超声波传感器实现障碍物检测和避障功能。
同时，该系统还具有手动和自动两种驾驶模式，能够满足不同需求。
基于PID控制算法的轮椅定位和导航系统能够确保轮椅在室内环境中的导航精度。
实验结果表明，该系统具有较高的可靠性和稳定性，能够满足日常生活中的实际需求。
关键词：单片机、自动轮椅、障碍物检测、避障、PID控制算法、导航系统引言随着人口老龄化和残疾人口的增加，自动轮椅成为了一种能够帮助行动不便的人士自主出行的重要交通工具。
目前，自动轮椅技术已经得到了很大的发展，但是轮椅的智能化程度仍然有待提高。
本文通过运用单片机技术来实现轮椅的智能化，结合障碍物检测、自动导航等功能来提高其性能。
设计原理整个系统由单片机主控板、电机控制模块、传感器模块、人机交互模块和电源模块组成。
其中单片机主控板使用STM32F103RE微控制器，其主频为72MHz，具有强大的计算能力和扩展性。
在传感器模块中，红外传感器用于检测轮椅前方是否有障碍物，超声波传感器则用于测量障碍物的距离。
这两种传感器的结合能够准确地检测障碍物并且避免碰撞。
而人机交互模块采用液晶显示屏和按键，能够向用户展示轮椅的运行状况，让用户根据需要进行手动或者自动驾驶操作。
电机控制模块采用直流电机驱动电路，能够控制轮椅的前进、后退、左转、右转等运动状态。
基于PID控制算法的轮椅定位和导航系统能够确保轮椅在室内环境中的导航精度。
实验结果本文对该系统进行了实验。
实验结果表明，基于单片机的自动轮椅在障碍物检测和避障功能方面表现良好。
同时，手动和自动两种驾驶模式能够满足不同的需求。
基于PID控制算法的轮椅定位和导航系统能够确保轮椅在室内环境中的导航精度。
实验中的误差只有半米左右，表明该系统具有较高的可靠性和稳定性，能够满足日常生活中的实际需求。
结论通过本文的研究，我们成功地设计出了一种基于单片机的自动轮椅，该系统具有障碍物检测、避障、手动和自动两种驾驶模式、定位和导航等核心功能。
基于老龄化社会下的智能巡航轮椅设计
基于老龄化社会下的智能巡航轮椅设计老龄化社会是指由于人口老龄化所导致的社会现象，通常是指65岁以上的人口比例在总人口中的比例逐渐增加。
随着医疗水平的提高和生活水平的提升，人们的寿命逐渐延长，老龄化现象越发突出。
随着老龄化社会的到来，老年人的生活和出行需求也越来越受到关注。
在此背景下，智能巡航轮椅的设计应运而生，为老年人提供更加便利、安全和舒适的出行方式。
一、智能化轮椅的定义智能巡航轮椅是指加入智能化技术的轮椅，可以实现自动导航、避障、平稳巡航等功能。
它可以根据老年人的需求，提供定位、导航、自动停车、安全预警等功能，大大提高了老年人的生活质量和安全性。
二、设计原则1. 安全性：智能轮椅首先应保证老年人的安全。
在设计智能轮椅时，应该加入各种安全传感器，避免发生碰撞、坠落等事故。
应具备实时监控老年人的健康状况，如心率、血压等数据，并及时报警。
2. 舒适性：智能轮椅的座椅应该很舒适，能够减少老年人长时间使用所带来的不适感。
座椅材料应该舒适透气，能够保证老年人在使用轮椅时不会出现腰酸背痛的情况。
3. 操作简便：智能轮椅的操作应当尽量简单，老年人不用花费太多精力就能够轻松掌握。
智能轮椅还应该配备一些辅助性的功能和设备，使得老年人在使用的时候更加得心应手。
4. 多功能性：智能轮椅应该具备更多的功能，提高老年人的使用乐趣和方便性，例如音响播放、电视观看、手机通讯等功能，使得老年人在出行的时候不会感到孤独。
三、智能巡航轮椅的功能1. 自动导航：智能轮椅可以通过激光雷达、摄像头等传感器实现自动导航功能，老年人只需输入目的地，轮椅就能自动沿着预定路径前进，避开障碍物，并且能够自动寻找最优路径。
2. 避障功能：智能轮椅可以感知前方和周围的障碍物，避免碰撞和坠落，确保老年人的安全出行。
3. 定位功能：智能轮椅可以通过GPS等定位装置实现精确定位，老年人随时可以知道自己所在位置，从而减少走失的可能性。
4. 自动停车：当老年人到达目的地时，智能轮椅可以实现自动停车功能，老年人无需下车自己操控轮椅，轮椅就可以自动找到合适的停车位停靠。