新型电动护理轮椅及其控制方法.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CN110037865A(43)申请公布日2019.07.23(21)申请号201910414958.8(22)申请日2019.05.17(71)申请人广州足步医疗科技有限公司地址510000广东省广州市高新技术产业开发区开源大道11号B8栋第二层221房(72)发明人刁建(74)专利代理机构深圳市中科创为专利代理有限公司44384代理人谭雪婷谢亮(51)Int.Cl.A61G5/04(2013.01)A61G5/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称新型电动护理轮椅及其控制方法(57)摘要本发明涉及电动轮椅技术领域，特别涉及新型电动护理轮椅及其控制方法，包括车架主体、驱动器、交互仪表、驱动轮和电池，所述电池和驱动器固定于车架主体的底座下方，交互仪表固定于车架主体的扶手上，驱动轮设置于车架主体的后下方，所述交互仪表、驱动轮、电池分别与驱动器相连接。与现有技术相比，本发明的新型电动护理轮椅及其控制方法可以很好的弥补目前电动助力系统的空缺，通过不同的使用模式，预估护理人员的多种意图，从而提供不同的驱动力，减轻护理人员的推动轮椅的负担。CN110037865ACN110037865A权利要求书1/2页1.新型电动护理轮椅，其特征在于，包括车架主体、驱动器、交互仪表、驱动轮和电池，所述电池和驱动器固定于车架主体的底座下方，交互仪表固定于车架主体的扶手上，驱动轮设置于车架主体的后下方，所述交互仪表、驱动轮、电池分别与驱动器相连接。2.如权利要求1所述的新型电动护理轮椅，其特征在于，所述交互仪表外部设置有LCD液晶屏、开关机按键、方向切换按键、档位按键、恒速指托、生命体征感知模块、充电口，内部设置有微控制器、电源管理模块、姿态检测模块、蓝牙模块、语音模块、喇叭、蜂鸣器，LCD液晶屏、开关机按键、方向切换按键、档位按键、恒速指托、生命体征感知模块、充电口、电源管理模块、姿态检测模块、蓝牙模块、语音模块、喇叭、蜂鸣器分别连接于微控制器。3.如权利要求1所述的新型电动护理轮椅，其特征在于，所述驱动器包括MCU、电流检测模块、电压检测模块、速度检测模块、电机驱动模块、姿态检测模块、电源管理模块、电池接口和仪表接口，所述电流检测模块、电压检测模块、速度检测模块、电机驱动模块、姿态检测模块、电源管理模块、仪表接口分别与MCU相连接，电池接口与电源管理模块相连接。4.如权利要求1所述的新型电动护理轮椅，其特征在于，所述驱动轮包括电机和轮子。5.如权利要求1所述的新型电动护理轮椅，其特征在于，所述车架主体扶手下方还设置有手动刹车器。6.新型电动护理轮椅的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，通过开关机按键开启控制系统，此时系统自检是否存在故障，自检完毕后交互仪表与驱动器建立通信连接，连接成功后相互之间即可交换数据；步骤S2，交互仪表检测是否手握扶手，将该指令传输到驱动器，如果未握扶手，轮椅刹车锁定，如果已握扶手轮椅进入运行状态；步骤S3，实际运行前系统需检测电池电压，低压情况下禁止运行；步骤S4，交互仪表检测是否触发恒速指托，根据该指令系统进入到自动助力模式或恒速助力模式，两种模式相互之间通过恒速指托指令自行切换。7.如权利要求6所述的新型电动护理轮椅的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，未触摸恒速指托，进入自动助力模式：步骤S411，通过采集电机电流和速度可以计算此时轮椅的负重，根据负重自动匹配助力等级；步骤S412，助力等级确定后，结合两个姿态检测模块数据计算当前路况，如果轮椅向后倾斜，加大助力阀值，向前倾斜，减小助力阀值，向左倾斜，加大左电机助力阀值，向右倾斜，加大右电机助力阀值，阀值设定范围为-100～+100；步骤S413，推动轮椅，使轮椅产生一个初始速度和运行方向，速度检测模块可以检测到当前轮椅移动的方向、速度、加速度，电机控制使用FOC矢量控制方法，根据轮椅当前的速度和加速度，在结合助力等级与助力阀值预估轮椅转速所需的力量，计算出最终的SVPWM值，输出给电机驱动。8.如权利要求7所述的新型电动护理轮椅的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，触摸恒速指托，进入恒速助力模式：步骤S421，交互仪表的方向切换按键、档位按键可以设定轮椅恒速行驶的方向和速度；步骤S422，通过扭动扶手认为干预左右电机的转速，通过检测电机转速可以计算转动方向和转动角度，从而调整左右电机速度实现差速转向；2CN110037865A权利要求书2/2页步骤S423，速度控制使用速度PID闭环控制，输出最终的SVPWM值到电机驱动系统。3CN110037865A说明书1/4页新型电动护理轮椅及其控制方法【技术领域】[0001]本发明涉及电动轮椅技术领域，特别涉