预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10
10/10

亲,该文档总共22页,到这已经超出免费预览范围,如果喜欢就直接下载吧~

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(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CN105662744A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201610000376.1(22)申请日2016.01.04(71)申请人南昌大学地址330031江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号(72)发明人刘继忠夏嘉廷(74)专利代理机构南昌市平凡知识产权代理事务所36122代理人夏材祥(51)Int.Cl.A61G5/10(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图10页(54)发明名称一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统(57)摘要一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统,是一种具有手柄控制、语音控制、语音人机交互、超声波避障自主运行、视觉导航自主运行功能的多模态交互智能轮椅控制系统。用户不仅可以通过语音指令来控制轮椅的运动,而且还可对各个模态进行选择和切换;视觉导航自主运行功能实现了在不同光线环境下的标识线跟踪运行,超声波避障自主运行功能实现了在特定场合下的随机“散步”运行。另外,通过将超声波避障技术和手柄干预运行技术融合到各个模态当中,更进一步确保了轮椅运行的安全性。本发明是一种结构轻便、交互流畅、能够满足不同对象需求、安全性好的经济型嵌入式多模态交互智能轮椅的控制系统,在单片机的基础上可实现对传统电动轮椅的智能化升级。CN105662744ACN105662744A权利要求书1/1页1.一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统,其特征在于:所述系统分为视觉导航模态、语音交互/控制模态、自主运行模态、手柄控制模态、无线遥控模态和多模态融合安全保护模态;具体结构包括传感器(1)、SPCE061A单片机(2)、D/A转换模块(3)、电动轮椅平台(4)、人机交互设备(5)以及外围控制电路(6);传感器(1)用来实现外界环境和SPCE061A单片机(2)之间的信息交流,人机交互设备(5)用来实现用户和SPCE061A单片机(2)之间的信息交流,SPCE061A单片机(2)对传感器(1)和人机交互设备(5)输入的信息进行综合的分析和处理,最终通过D/A转换模块(3)、电动轮椅平台(4)以及外围控制电路(6)来实现对轮椅的控制;传感器(1)和外围控制电路(6)相连,人机交互设备(5)和外围控制电路(6)和SPCE061A单片机(2)互联,SPCE061A单片机(2)和D/A转换模块(3)相连;D/A转换模块(3)和电动轮椅平台(4)相连;所述安全保护运行包括超声波避障技术和手柄干预运行技术两种安全保护方式;在手柄干预安全保护方式下,用户在每一个运行模态下,均通过手柄来自主的干预轮椅的运动;在超声波避障安全保护方式下,用户在每一个运行模态下,均通过超声波传感器来判断运行方向上是否有障碍物以及低洼地段,并通过语音播报程序将该信息报告给用户;所述SPCE061A单片机控制直流电机转速的控制方式是将控制策略通过D/A转换模块转换为模拟电压信号,再通过电压信号接管电动轮椅平台来控制直流电机的转速。2.根据权利要求1所述的一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统,其特征在于,所述传感器包括超声波传感器和视觉传感器,超声波传感器安装在轮椅的前、后、左、右以及底部下方这五个方向上,视觉传感器安装在轮椅座位中心位置的下方。3.根据权利要求1所述的一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统,其特征在于,所述人机交互设备包括用于输入语音控制和语音交互指令的麦克风,用于输入手柄控制指令的操作手柄,用于播放语音提示音的音箱,用于输入手柄控制指令和选择对应的运行模态的键盘,用于指示轮椅当前所处的运行状态的LED灯。4.根据权利要求1所述的一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统,其特征在于,所述外围控制电路包括用于提供系统电源的电源电路、用于切换轮椅运行状态的继电器组控制电路、用于发射和接收超声波的超声波测距电路、用于确保用户可以通过手柄来自主的干预轮椅的运动的手柄控制最高优先级电路、用于提供人机交互的键盘电源指示灯电路。2CN105662744A说明书1/10页一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统[0001]技术领域[0002]本发明涉及一种嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统。背景技术[0003]随着社会老龄化进程的加快和各种疾病、事故造成的残障人士的增加,为老年人和残疾人士提供性能优越、成本合理并能广泛应用的代步工具已成为整个社会重点关注的问题之一。本专利就是围绕此问题,考虑到人-机-环境交互流畅性,使用广泛性,运行安全性以及成本因素而设计的一种基于高性能单片机的结构紧凑便携性强的经济型嵌入式多模态交互智能轮椅控制系统,并可直接用于普通电动轮椅升级为智能轮椅,以满足不同的使用对象和使用场合,并使正常老人的使用具有了一定的娱乐性,丰富老人的日常生活。发明内容[0004]本发明的目的