智能轮式助行平台及其控制策略方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106214434A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610736382.3(22)申请日2016.08.27(71)申请人重庆足步科技有限公司地址401120重庆市渝北区仙桃数据谷东路19号(72)发明人刁建李佳诺唐俊李永周雪卿延明珠(74)专利代理机构重庆信航知识产权代理有限公司50218代理人吴彬(51)Int.Cl.A61H3/04(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称智能轮式助行平台及其控制策略方法(57)摘要本发明公开了一种智能轮式助行平台及其控制策略方法，包括支撑架主体、驱动装置、集成模块、以及电源，驱动装置包括电机、传动装置、以及检测电机转速的编码器，集成模块包括雷达、主控制器、以及检测助行平台倾斜程度的陀螺仪，扶手上设置有行走控制面板；其控制策略方法包括：1)动态补偿助行控制策略，2)安全防摔策略。本发明智能轮式助行平台实现了自主助行，易于操作、省力简单，使用者能够根据自身情况对助行平台的移动速度进行自主掌控，刹车方便，使用安全性好；其控制策略方法提供了不同移动情况下的控制方案，能保证使用者在不同移动情况下安全使用助行平台。CN106214434ACN106214434A权利要求书1/2页1.智能轮式助行平台，其特征在于：包括支撑架主体、驱动装置、集成模块、以及向驱动装置和集成模块供电的电源，所述支撑架主体包括左支架、右支架和连接左支架与右支架的横杆，所述左支架和右支架的下部均分别设置有前轮和后轮，所述左支架和右支架的上部设置有扶手；所述驱动装置包括设置在支架主体上的电机、连接电机转子轴与后轮的传动装置、以及检测电机转速的编码器；所述集成模块设置在横杆上，所述集成模块包括用以检测路障以及助行平台与人距离的雷达、为助行平台提供实时行走方案的主控制器、以及检测助行平台状态的传感器，所述检测助行平台状态的传感器包括陀螺仪和加速度计；所述扶手上设置有行走控制面板,所述行走控制面板包括电源开关、刹车按钮和交互显示屏。2.根据权利要求1所述的智能轮式助行平台，其特征在于：所述左支架和右支架结构相同，且左支架和右支架均包括底架、竖直固定在底架上的外套管、以可上下伸缩调节的方式设置在外套管内的伸缩杆、以及用于固定外套管和伸缩杆的调节旋钮，所述前轮和后轮设置在底架上，所述扶手设置在伸缩杆上。3.根据权利要求1所述的智能轮式助行平台，其特征在于：所述扶手上还设置有检测心率、血氧以及体温的传感器模块。4.根据权利要求1所述的智能轮式助行平台，其特征在于：所述集成模块还包括娱乐模块，所述扶手上还设置有娱乐控制面板。5.根据权利要求4所述的智能轮式助行平台，其特征在于：所述娱乐控制面板包括蓝牙音箱、收音机和MP3播放器的切换按钮，以及音量加减按钮和曲目选择按钮。6.根据权利要求1-5中任一所述的智能轮式助行平台，其特征在于：所述集成模块还包括语音模块。7.一种权利要求6所述智能轮式助行平台的控制策略方法，其特征在于：包括：1)动态补偿助行控制策略，通过检测助行平台状态的传感器检测助行平台姿态，使用动态补偿策略克服不同环境下的阻尼：a.行驶在上坡路段，对助行平台提供相应的上坡动力，避免助行平台在上坡路段下滑，抵消助行平台自身向下滑动的阻尼以及给使用者一定的上坡助力；b.行驶在下坡路段，对助行平台提供相应的下坡阻力，避免助行平台在下坡路段快速下滑，保证使用者安全缓慢下坡；c.行驶在复杂不平路段，对助行平台左右两边车轮提供不同动力，保证使用者平稳前进；2)安全防摔策略，通过多传感器数据融合处理判断出危险情况，并根据不同情况执行不同安全应对策：a.助行平台出现加速度突变，助行平台发出警报，并通过改变后轮的扭矩控制平台平稳；b.助行平台雷达检测到前方有障碍物，助行平台发出警报提示，并进入紧急预刹车状态，如果距离障碍物过近，就马上启动刹车程序；c.助行平台雷达时刻检测使用者与助行平台的距离情况，根据不同的距离调整后轮的2CN106214434A权利要求书2/2页扭矩，保证使用者与助行平台保持在安全使用距离之内；d.通过扶手上传感器检测在使用者是否握着扶手，在没有握着扶手的时候，控制助行平台处于锁死状态。3CN106214434A说明书1/4页智能轮式助行平台及其控制策略方法技术领域[0001]本发明涉及一种助行装置，特别涉及一种能自主助行的助行装置及其控制策略方法。背景技术[0002]随着人口老龄化的增加，如何改善老年人生活的方便性具有重要的社会意义。[0003]助行器是一种常见的行动辅具，其能帮助老年人以及行走有障碍的人行走，可以起到助行的作用，在改善老年人生活方面具有突出效果。[0004]但是现有的轮式助行器的功能