一種模塊化多人機交互方式智能輪椅的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到智能輪椅技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國人口老齡化速度的增快，以及青壯年勞動力向勞動市場密集的大城市蜂擁現(xiàn)象的普遍存在，空巢老人的生活起居成為社會普遍關(guān)注的問題。此外，隨著我國公益活動和關(guān)愛殘疾人項目的普遍開展，越來越多的人意識到為殘疾人(特別是腿部殘疾的人)提供獨立自控的輔助裝備，是幫助殘疾人建立自信，走向幸福生活的必經(jīng)之路。針對老年人和行走不便的殘疾人，開發(fā)新型電動自控輪椅，成為醫(yī)療器械領(lǐng)域關(guān)注的熱點問題。
[0003]現(xiàn)有的電動輪椅一般只依靠操縱桿進(jìn)行操作控制，人機交互方式單一，不適用于那些肢體行動不便的用戶。
[0004]由于智能輪椅的使用者多是老年人或殘疾人，坐在輪椅上時可視范圍有限，無法及時看見地面的小型障礙物，可能造成顛簸，嚴(yán)重時甚至有跌落、輪椅傾覆的危險。對于動作遲緩的老年人或殘疾人使用者，輪椅在行駛過程中突遇障礙物時，不能及時進(jìn)行操作控制，從而出現(xiàn)撞擊的危險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]綜上所述，本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有的輪椅智能化程度不足，人機交互方式單一的技術(shù)問題，而提出一種模塊化多人機交互方式智能輪椅。
[0006]為解決本實用新型所提出的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案為:包括有機架，設(shè)于機架上的座椅，設(shè)于機架底部的驅(qū)動輪和隨動轉(zhuǎn)向輪，驅(qū)動驅(qū)動輪前進(jìn)或后退的驅(qū)動裝置，連接控制驅(qū)動裝置的控制器，以及為驅(qū)動裝置提供電能的電源；所述座椅的扶手上設(shè)有與控制器連接的操縱桿；其特征在于:所述控制器還分別連接有語音控制模塊和頭勢控制模塊；所述語音控制模塊包括有用于語音采集的麥克風(fēng)和用于對麥克風(fēng)采集的語音進(jìn)行語音指令識別并為控制器提供控制信號的語音識別模塊；所述的頭勢控制模塊包括有用于佩戴在用戶頭上的帽體，以及設(shè)于帽體上傾角傳感器，傾角傳感器用于感應(yīng)帽體相對于水平面的傾角變化量，并根據(jù)傾角變化量為控制器提供控制信號；所述的機架前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有用于探測障礙物的距離傳感器；距離傳感器與所述控制器電連接，為控制器提供減速或剎車控制信號。
[0007]所述的距離傳感器為紅外線測距探頭，所述的機架前側(cè)和后側(cè)分別各設(shè)兩個紅外線測距探頭。
[0008]所述的座椅的左右兩側(cè)分別設(shè)有左扶手和右扶手，左扶手上設(shè)有兩個分別與左前側(cè)紅外線測距探頭和左后紅外線測距探頭對應(yīng)的警示燈，右扶手上設(shè)有兩個分別與右前側(cè)紅外線測距探頭和右后紅外線測距探頭對應(yīng)的警示燈，各警示燈分別與所述控制器電連接，在對應(yīng)紅外線測距探頭探測障礙物時進(jìn)行燈光報警。
[0009]所述的座椅的左扶手和右扶手分別設(shè)有一個與所述控制器電連接的蜂鳴器。
[0010]所述的機架的前后位置分別設(shè)有一組緩沖支架。
[0011]所述的傾角傳感器根據(jù)傾角變化量為控制器提供的控制信號包括有在頭部左擺時對應(yīng)輸出的左轉(zhuǎn)控制信號、頭部右擺時對應(yīng)輸出的右轉(zhuǎn)控制信號、抬頭時輸出的前進(jìn)控制信號和低頭時輸出的制動控制信號。
[0012]本實用新型的有益效果為:本實用新型在操縱桿控制的基礎(chǔ)上增加語音控制模塊和頭勢控制模塊，實現(xiàn)多種人機交互方式，使用方便，在行駛過程中突遇障礙物時，距離傳感器可以為控制器提供減速或剎車控制信號，從而有效避免因不能及時進(jìn)行操作控制，從而出現(xiàn)撞擊的危險，實現(xiàn)智能化控制，提升安全性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型的電路原理方框示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和本實用新型優(yōu)選的具體實施例對本實用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步地說明。
[0016]參照圖1和圖2中所示，本實用新型包括有機架1，設(shè)于機架1上的座椅2，設(shè)于機架1底部的兩個驅(qū)動輪3和兩個隨動轉(zhuǎn)向輪4，驅(qū)動驅(qū)動輪3前進(jìn)或后退的驅(qū)動裝置5，連接控制驅(qū)動裝置的控制器6，以及為驅(qū)動裝置5提供電能的電源；驅(qū)動裝置5 —般為兩個分別獨立驅(qū)動兩個驅(qū)動輪3的電機構(gòu)成。
[0017]所述控制器6分別連接有用于人機交互的操縱桿61、語音控制模塊和頭勢控制模塊。
[0018]操縱桿61設(shè)于座椅2的扶手上，為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，其主要用于手動操作控制本實用新型前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及制動。
[0019]所述語音控制模塊包括有用于語音采集的麥克風(fēng)和用于對麥克風(fēng)采集的語音進(jìn)行語音指令識別并為控制器提供控制信號的語音識別模塊；例如:用戶對著麥克風(fēng)說出“走”、“?！?、“后退”、“左轉(zhuǎn)”和“右轉(zhuǎn)”語音時，語音識別模塊進(jìn)行識別后向控制器6提供前進(jìn)、制動、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)控制信號。
[0020]所述的頭勢控制模塊包括有用于佩戴在用戶頭上的帽體，以及設(shè)于帽體上傾角傳感器；帽體不僅可以遮陽，還可以固定安裝傾角傳感器和麥克風(fēng)；傾角傳感器用于感應(yīng)帽體相對于水平面的傾角變化量，并根據(jù)傾角變化量為控制器提供控制信號；所述的傾角傳感器根據(jù)傾角變化量為控制器提供的控制信號包括有在頭部左擺時對應(yīng)輸出的左轉(zhuǎn)控制信號、頭部右擺時對應(yīng)輸出的右轉(zhuǎn)控制信號、抬頭時輸出的前進(jìn)控制信號和低頭時輸出的制動控制信號。
[0021]所述的機架1前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有用于探測障礙物的距離傳感器7，距離傳感器與所述控制器6電連接，為控制器6提供減速或剎車控制信號；距離傳感器7優(yōu)選為利用紅外線反射原理對障礙物距離進(jìn)行測量的紅外線測距探頭，成本低，當(dāng)探測到與障礙物距離小于1米時，為控制器6提供減速控制信號，控制器6自動控制驅(qū)動裝置5運行速度降至預(yù)設(shè)值；而當(dāng)探測到與障礙物距離小于0.1米時，為控制器6提供剎車控制信號，控制器6自動控制驅(qū)動裝置5剎車。
[0022]為了提升本實用新型探測精度，所述的機架1前側(cè)和后側(cè)分別各設(shè)兩個紅外線測距探頭7。所述的座椅2的左右兩側(cè)分別設(shè)有左扶手和右扶手，左扶手上設(shè)有兩個分別與左前側(cè)紅外線測距探頭和左后紅外線測距探頭對應(yīng)的警示燈，右扶手上設(shè)有兩個分別與右前側(cè)紅外線測距探頭和右后紅外線測距探頭對應(yīng)的警示燈，各警示燈分別與所述控制器電連接，在對應(yīng)紅外線測距探頭探測障礙物時進(jìn)行燈光報警。警示燈的燈燈提醒功能，為了達(dá)到更好的警示效果，而無需扭頭查看障礙物所在位置，尤其行動不便的用戶操控本實用新型后退過程中，能具有更實用的技術(shù)效果。
[0023]所述的座椅2的左扶手和右扶手分別設(shè)有一個與所述控制器電連接的蜂鳴器，蜂鳴器可以在相應(yīng)側(cè)邊的紅外線測距探頭探測障礙物時進(jìn)行聲音報警。
[0024]所述的機架1的前后位置分別設(shè)有一組緩沖支架；緩沖支架可以避免剎車失效，或者控制器6自動控制驅(qū)動裝置5剎車之后用戶強行再啟動而出現(xiàn)強烈撞擊的危險的發(fā)生。例如，安裝在機架1前側(cè)的緩沖支架8包括有支撐桿81、阻尼桿82和腳踏板83，支撐桿81與機架1鉸接，阻尼桿82的兩端分別鉸接支撐桿81和機架1，腳踏板83安裝于支撐桿81，支撐桿81前側(cè)還設(shè)有緩沖膠墊84 ;緩沖支架8又作腳踏支架。
【主權(quán)項】
1.一種模塊化多人機交互方式智能輪椅，包括有機架，設(shè)于機架上的座椅，設(shè)于機架底部的驅(qū)動輪和隨動轉(zhuǎn)向輪，驅(qū)動驅(qū)動輪前進(jìn)或后退的驅(qū)動裝置，連接控制驅(qū)動裝置的控制器，以及為驅(qū)動裝置提供電能的電源；所述座椅的扶手上設(shè)有與控制器連接的操縱桿；其特征在于:所述控制器還分別連接有語音控制模塊和頭勢控制模塊；所述語音控制模塊包括有用于語音采集的麥克風(fēng)和用于對麥克風(fēng)采集的語音進(jìn)行語音指令識別并為控制器提供控制信號的語音識別模塊；所述的頭勢控制模塊包括有用于佩戴在用戶頭上的帽體，以及設(shè)于帽體上傾角傳感器，傾角傳感器用于感應(yīng)帽體相對于水平面的傾角變化量，并根據(jù)傾角變化量為控制器提供控制信號；所述的機架前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有用于探測障礙物的距離傳感器；距離傳感器與所述控制器電連接，為控制器提供減速或剎車控制信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化多人機交互方式智能輪椅，其特征在于:所述的距離傳感器為紅外線測距探頭，所述的機架前側(cè)和后側(cè)分別各設(shè)兩個紅外線測距探頭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模塊化多人機交互方式智能輪椅，其特征在于:所述的座椅的左右兩側(cè)分別設(shè)有左扶手和右扶手，左扶手上設(shè)有兩個分別與左前側(cè)紅外線測距探頭和左后紅外線測距探頭對應(yīng)的警示燈，右扶手上設(shè)有兩個分別與右前側(cè)紅外線測距探頭和右后紅外線測距探頭對應(yīng)的警示燈，各警示燈分別與所述控制器電連接，在對應(yīng)紅外線測距探頭探測障礙物時進(jìn)行燈光報警。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊化多人機交互方式智能輪椅，其特征在于:所述的座椅的左扶手和右扶手分別設(shè)有一個與所述控制器電連接的蜂鳴器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化多人機交互方式智能輪椅，其特征在于:所述的機架的前后位置分別設(shè)有一組緩沖支架。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化多人機交互方式智能輪椅，其特征在于:所述的傾角傳感器根據(jù)傾角變化量為控制器提供的控制信號包括有在頭部左擺時對應(yīng)輸出的左轉(zhuǎn)控制信號、頭部右擺時對應(yīng)輸出的右轉(zhuǎn)控制信號、抬頭時輸出的前進(jìn)控制信號和低頭時輸出的制動控制信號。
【專利摘要】一種模塊化多人機交互方式智能輪椅，涉及到智能輪椅技術(shù)領(lǐng)域。解決現(xiàn)有的輪椅智能化程度不足，人機交互方式單一的技術(shù)問題，包括有機架，設(shè)于機架上的座椅，控制器還分別連接有語音控制模塊和頭勢控制模塊；所述的頭勢控制模塊包括有用于佩戴在用戶頭上的帽體，以及設(shè)于帽體上傾角傳感器，傾角傳感器用于感應(yīng)帽體相對于水平面的傾角變化量，并根據(jù)傾角變化量為控制器提供控制信號。在操縱桿控制的基礎(chǔ)上增加語音控制模塊和頭勢控制模塊，實現(xiàn)多種人機交互方式，使用方便，在行駛過程中突遇障礙物時，距離傳感器可以為控制器提供減速或剎車控制信號，從而有效避免因不能及時進(jìn)行操作控制，從而出現(xiàn)撞擊的危險，實現(xiàn)智能化控制，提升安全性。
【IPC分類】A61G5/04
【公開號】CN205054633
【申請?zhí)枴緾N201520658403
【發(fā)明人】胡欣, 何運陶, 蘆振波, 黃永賓, 朱易順, 張晗, 丁國榮, 楊鴻鵠
【申請人】深圳市尚榮醫(yī)用工程有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月28日