一种轮椅座椅自动调平的装置及控制方法.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CN108992262A(43)申请公布日2018.12.14(21)申请号201810908190.5(22)申请日2018.08.10(71)申请人西安星球通智能装备技术有限公司地址710065陕西省西安市高新区西部电子社区B/C座软件公寓C-407(72)发明人朱荣明郭权杨小亭高吉庆(74)专利代理机构北京世誉鑫诚专利代理事务所(普通合伙)11368代理人仲伯煊(51)Int.Cl.A61G5/10(2006.01)A61G5/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种轮椅座椅自动调平的装置及控制方法(57)摘要本发明涉及一种轮椅座椅自动调平的装置，包括座椅、内环结构、外环结构、底盘、主控板、陀螺仪传感器、第一/二伺服推杆电机、扶手和摇杆控制器。一种轮椅座椅自动调平的装置的控制方法，包括(1)、初始化主控板；(2)、初始化定时器；(3)、初始化陀螺仪传感器；(4)、进行姿态检测并将数据发给主控板；(5)、判断座椅是否水平；(6)、判断座椅的俯仰方向是否水平；(7)、判断座椅的横滚方向是否水平；(8)、计算第二伺服推杆电机伸缩量并控制第二伺服推杆电机完成动作；(9)、计算第一伺服推杆电机伸缩量并控制第一伺服推杆电机完成动作；(10)、计算第一/二伺服推杆电机伸缩量并控制第一/二伺服推杆电机完成动作。CN108992262ACN108992262A权利要求书1/2页1.一种轮椅座椅自动调平的装置，其特征在于，包括座椅，包括靠背，座椅整体呈L型；内环结构，其一侧与座椅的底侧通过螺栓固接；外环结构,其顶侧通过销轴与内环结构的底侧相连；底盘，其与外环结构的底侧通过销轴固定连接；主控板，固设于底盘上；陀螺仪传感器，固设于内环结构上，陀螺仪传感器通过IIC接口与主控板相连，用于实时检测座椅与水平面之间的俯仰角α和横滚角β，并将测出的角度数据实时传给主控板；第一伺服推杆电机，其底部固设于底盘，第一伺服推杆电机的推杆顶部与外环结构的外环结构支撑点通过销轴相连，用于驱动外环结构围绕外环结构旋转点做俯仰动作，调节座椅的俯仰角α；第二伺服推杆电机，其底部与外环结构通过销轴连接，第二伺服推杆电机随外环结构运动而被动运动，第二伺服推杆电机的推杆顶部与内环结构的内环结构支撑点通过销轴相连，用来驱动内环结构围绕内环结构旋转点做横滚运动，调节座椅的横滚角β；两个扶手，通过螺丝安装于座椅的靠背的两侧；摇杆控制器，通过螺丝固定于一扶手上，摇杆控制器的输出端与主控板的输入端相连。2.根据权利要求1所述的一种轮椅座椅自动调平的装置，其特征在于，主控板通过螺丝连接的方式固设于底盘上。3.根据权利要求1所述的一种轮椅座椅自动调平的装置，其特征在于，陀螺仪传感器通过螺丝连接的方式固设于内环结构上。4.根据权利要求1所述的一种轮椅座椅自动调平的装置，其特征在于，所述主控板中设有定时器。5.一种轮椅座椅自动调平的装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、初始化主控板，完成后进入步骤(2)；(2)、初始化定时器，完成后进入步骤(3)；(3)、初始化陀螺仪传感器，完成后进入步骤(4)；(4)、陀螺仪传感器对轮椅的座椅进行姿态检测，并将检测数据发送给主控板，进入步骤(5)；(5)、主控板根据接收到检测数据判断座椅是否水平，若座椅水平，进入步骤4；否则，进入步骤(6)；(6)、判断座椅的俯仰方向是否水平，若座椅俯仰方向水平，转步骤(8)；否则，转步骤(7)；(7)、判断座椅的横滚方向是否水平，若横滚方向水平，转步骤(9)；否则，转步骤10；(8)、计算第二伺服推杆电机的伸缩量，并控制第二伺服推杆电机完成动作，动作完成后，转步骤(4)，其中第二伺服推杆电机的伸缩量d2按下式计算：d2＝I2sinβ；I2为第二伺服推杆电机的推杆顶点到内环结构支撑点的距离；(9)、计算第一伺服推杆电机的伸缩量，并控制第一伺服推杆电机完成动作，动作完成后，转步骤(4)，其中第一伺服推杆电机的伸缩量d1按下式计算：2CN108992262A权利要求书2/2页d1＝I1sinα；I1为第一伺服推杆电机的推杆顶点到外环结构支撑点的距离；(10)、计算第一/二伺服推杆电机的伸缩量，并控制第一/二伺服推杆电机完成动作，动作完成后，转步骤(4)，其中：计算第一/二伺服推杆电机的伸缩量的公式与步骤(9)、步骤(8)中的计算公式相同。6.根据权利要求5所述的一种轮椅座椅自动调平的装置的控制方法，其特征在于，步骤(4)中的检测数据包括俯仰角α和横滚角β。7.根据权利要求5所述的一种轮椅座椅自动调平的装置的控制方法，其特征在于，步骤(5)中主控板根据接收到检测数据，判断座椅在俯仰方向和横滚方向是否皆水平。3CN