本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，具體涉及一種包含加速度傳感器的電動(dòng)輪椅車防傾翻裝置及方法。

背景技術(shù)：

輪椅車是老年人和殘障人士的主要代步工具，用來(lái)幫助他們提高行動(dòng)的自由度和完成日常的工作和生活。電動(dòng)輪椅車具有操控方便，使用簡(jiǎn)單，但由于獨(dú)自操作，配件外面路況崎嶇，上下坡的時(shí)候容易產(chǎn)生傾翻事故。在輪椅行駛過(guò)程中因道路問(wèn)題使車體產(chǎn)生傾斜，既容易發(fā)生危險(xiǎn)，傾斜又造成了用戶的心理恐懼，使得用戶體驗(yàn)很差。為防止車體傾斜所造成的問(wèn)題有必要對(duì)傾斜角度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且在監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，從用戶體驗(yàn)和安全性雙方面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的輪椅車進(jìn)行改進(jìn)，從而有效規(guī)避車體傾斜對(duì)用戶造成的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種包含加速度傳感器的電動(dòng)輪椅車防傾翻裝置及方法。

本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種包含加速度傳感器的電動(dòng)輪椅車防傾翻裝置及方法，包括傾角監(jiān)控模塊，所述傾角監(jiān)控模塊包括主控單元、信號(hào)采集單元、報(bào)警單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元，所述信號(hào)采集單元通過(guò)加速度傳感器將加速度轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)并輸出，所述主控單元獲取所述信號(hào)采集單元X和Y兩個(gè)方向輸出的模擬電壓信號(hào)，并將所述模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為表征加速度的數(shù)字信號(hào)A_x、A_y和A_z，根據(jù)如下公式并計(jì)算X和Y兩個(gè)方向上的傾角，

X方向的傾角即為加速度傳感器X軸與水平面X軸傾角

X方向的傾角即為加速度傳感器Y軸與水平面Y軸傾角

在采樣過(guò)程中，若X方向傾角超過(guò)第一閾值或Y方向傾角超過(guò)第二閾值，所述主控單元控制所述報(bào)警單元立即輸出報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警信號(hào)用于提醒用戶并且請(qǐng)求所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元啟動(dòng)處理程序，所述處理程序包括減速慢行模式，所述減速慢行模式用于降低電動(dòng)輪椅車運(yùn)行速度，具體包括降低電動(dòng)輪椅車的最大速度，最大加速度等措施，從而防止所述輪椅車傾翻。

優(yōu)選的，還包括座椅、支撐平臺(tái)、水平車架、電機(jī)系統(tǒng)和車輪組，所述支撐平臺(tái)包括由動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成的上層平臺(tái)和由定平臺(tái)構(gòu)成的下層平臺(tái)，所述座椅設(shè)置于所述動(dòng)平臺(tái)之上，所述定平臺(tái)的底部與所述水平車架連接，所述電機(jī)系統(tǒng)設(shè)置于所述水平車架下方，所述傾角監(jiān)控模塊設(shè)置于所述輪椅車的定平臺(tái)正下方，所述傾角監(jiān)控模塊還包括第一通訊單元，

所述支撐平臺(tái)為并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，由動(dòng)平臺(tái)、定平臺(tái)和連接所述動(dòng)平臺(tái)和所述定平臺(tái)的三條支鏈組成，所述三條支鏈結(jié)構(gòu)相同，均由與所述動(dòng)平臺(tái)連接的第一連桿和與所述定平臺(tái)連接的第二連桿構(gòu)成，所述第一連桿的一端通過(guò)第一球副與動(dòng)平臺(tái)連接，第一連桿的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述第二連桿的一端連接，所述第二連桿的另一端通過(guò)第二球副與定平臺(tái)連接；

所述動(dòng)平臺(tái)底部設(shè)置有運(yùn)動(dòng)控制模塊，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括第二通訊單元、控制單元和驅(qū)動(dòng)單元，所述第二通訊單元與所述第一通訊單元通訊，獲取所述X方向傾角和Y方向傾角，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副和球副分別連接，用于驅(qū)動(dòng)所述三條支鏈進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所述控制單元根據(jù)所述X方向傾角和所述Y方向傾角通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)單元對(duì)所述三條支鏈的姿態(tài)進(jìn)行控制，進(jìn)而調(diào)整所述動(dòng)平臺(tái)的姿態(tài)，對(duì)所述動(dòng)平臺(tái)在X方向傾角和在Y方向傾角進(jìn)行補(bǔ)償，

所述水平車架為矩形結(jié)構(gòu)，所述車輪組包括驅(qū)動(dòng)輪和萬(wàn)向輪，所述萬(wàn)向輪位于所述水平車架前部的下部，所述驅(qū)動(dòng)輪位于所述水平車架后部的下部，所述驅(qū)動(dòng)輪具有回轉(zhuǎn)軸，

所述電機(jī)系統(tǒng)用于控制所述輪椅車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所述水平車架下部還設(shè)置有電磁離合器，所述電磁離合器通過(guò)打開或關(guān)閉控制所述驅(qū)動(dòng)輪的回轉(zhuǎn)軸，從而實(shí)現(xiàn)兩種驅(qū)動(dòng)模式，當(dāng)所述電磁離合器打開時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)輪與所述座椅分離，所述驅(qū)動(dòng)輪能夠進(jìn)行原地旋轉(zhuǎn)；所述電磁離合器閉合時(shí)，強(qiáng)制所述驅(qū)動(dòng)輪與所述座椅合二為一并且所述驅(qū)動(dòng)輪與所述座椅的方向一致。

優(yōu)選的，所述動(dòng)平臺(tái)為等腰直角三角形。

優(yōu)選的，所述第一通訊單元將X方向傾角和Y方向傾角傳輸至所述第二通訊單元，所述第二通訊單元將所述X方向傾角和所述Y方向傾角傳輸至所述控制單元，

若所述X方向傾角超過(guò)第三閾值或所述Y方向傾角超過(guò)第四閾值，所述控制單元通過(guò)控制所述驅(qū)動(dòng)單元調(diào)整所述三條支鏈的姿態(tài)，從而對(duì)所述動(dòng)平臺(tái)在X方向的傾角和在Y方向傾角進(jìn)行補(bǔ)償，所述第三閾值大于所述第一閾值，所述第四閾值大于所述第二閾值。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)輪上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元驅(qū)動(dòng)，所述處理程序還包括：

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元發(fā)出停止命令，所述電機(jī)系統(tǒng)停止工作，所述驅(qū)動(dòng)輪失去動(dòng)力；所述驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)控制所述驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪不能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述主控單元每間隔預(yù)設(shè)時(shí)間驅(qū)動(dòng)所述信號(hào)采集單元對(duì)X方向和Y方向進(jìn)行采樣。

優(yōu)選的，所述第一閾值不大于10°、第二閾值不大于10°，第一閾值不大于20°、第二閾值不大于15°。

優(yōu)選的，所述主控單元為嵌入式單片機(jī)，所述信號(hào)采集單元測(cè)量范圍為±45°，分辨率為±1°。

一種防傾翻方法，所述方法使用上述的一種包含加速度傳感器的電動(dòng)輪椅車防傾翻裝置，所述裝置輸出相互垂直的兩個(gè)方向的傾角，分別為第一傾角和第二傾角，包括以下步驟：

獲取第一傾角和第二傾角；

判斷第一傾角是否達(dá)到第一閾值或第二傾角是否達(dá)到第二閾值：

若第一傾角達(dá)到第一閾值或第二傾角達(dá)到第二閾值，則輸出報(bào)警信號(hào)，并將處理程序調(diào)整至減速慢行模式，否則，

判斷第一傾角是否達(dá)到第三閾值或第二傾角是否達(dá)到第四閾值：

若第一傾角達(dá)到第三閾值或第二傾角達(dá)到第四閾值，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元停止工作，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)，并啟動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人補(bǔ)償角度。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供了一種包含加速度傳感器的電動(dòng)輪椅車防傾翻裝置及方法，本發(fā)明通過(guò)使用加速度傳感器器獲取輪椅車的傾斜角，并通過(guò)雙重控制機(jī)制對(duì)輪椅車的傾斜進(jìn)行處理：

(1)通過(guò)設(shè)定電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元啟動(dòng)處理程序，從而使得定平臺(tái)在傾斜達(dá)到第一閾值或第二閾值角度的情況下，電動(dòng)輪椅車能夠自動(dòng)報(bào)警，啟動(dòng)應(yīng)急程序減速慢行，降低最大速度和最大加速度，從而防止傾斜過(guò)度發(fā)生傾翻。

(2)當(dāng)傾斜角度瞬間達(dá)到第三閾值或第四閾值時(shí)，電動(dòng)輪椅車停止運(yùn)行，通過(guò)使用并聯(lián)機(jī)器人提升動(dòng)平臺(tái)的自由度，從而使得定平臺(tái)在傾斜的情況下，輪椅車能夠通過(guò)并聯(lián)機(jī)器人的姿態(tài)調(diào)整改善動(dòng)平臺(tái)的傾斜情況，從而使得用戶坐在座椅上的傾斜感降低，提升用戶體驗(yàn)，保證用戶安全。

(3)采用兩種驅(qū)動(dòng)模式，電磁離合器打開時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪與座椅分離，驅(qū)動(dòng)輪能夠進(jìn)行原地旋轉(zhuǎn)；電磁離合器閉合時(shí)，強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)輪與座椅合二為一并且驅(qū)動(dòng)輪與座椅的方向一致。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1中支撐平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是實(shí)施例1中控制系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖3是實(shí)施例2中輪椅側(cè)翻簡(jiǎn)化模型受力圖；

圖4是實(shí)施例2中輪椅后傾翻簡(jiǎn)化模型受力圖；

圖5是實(shí)施例2中輪椅傾翻簡(jiǎn)化受力圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：

一種包含加速度傳感器的電動(dòng)輪椅車防傾翻裝置，包括加速度傳感器、傾角監(jiān)控模塊、座椅、支撐平臺(tái)、水平車架、電機(jī)系統(tǒng)和車輪組，所述支撐平臺(tái)包括由動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成的上層平臺(tái)和由定平臺(tái)構(gòu)成的下層平臺(tái)，所述座椅設(shè)置于所述動(dòng)平臺(tái)之上，所述定平臺(tái)的底部與所述水平車架連接，所述電機(jī)系統(tǒng)均設(shè)置于所述水平車架下方。

所述傾角監(jiān)控模塊設(shè)置于所述輪椅車的定平臺(tái)正下方，如圖2所示，所述傾角監(jiān)控模塊6包括第一通訊單元61、主控單元62、信號(hào)采集單元63、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元64和報(bào)警單元65，所述信號(hào)采集單元63采集加速度傳感器并將加速度轉(zhuǎn)化為模擬電壓信號(hào)輸出，所述主控單元62獲取所述信號(hào)采集單元63X和Y兩個(gè)方向輸出的模擬電壓信號(hào)，并將所述模擬電壓轉(zhuǎn)換為表征加速度的數(shù)字信號(hào)A_x、A_y和A_z，并根據(jù)如下公式并計(jì)算X和Y兩個(gè)方向上的傾角，

X方向的傾角即為加速度傳感器X軸與水平面X軸傾角

X方向的傾角即為加速度傳感器Y軸與水平面Y軸傾角

在采樣過(guò)程中，若X方向傾角超過(guò)第一閾值或Y方向傾角超過(guò)第二閾值，所述主控單元控制所述報(bào)警單元65立即輸出報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警信號(hào)用于提醒用戶并且請(qǐng)求所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元64啟動(dòng)處理程序，所述處理程序包括減速慢行模式，所述減速慢行模式用于降低電動(dòng)輪椅車運(yùn)行速度，具體包括降低電動(dòng)輪椅車的最大速度，最大加速度等措施，從而防止所述輪椅車傾翻。

所述主控單元62每間隔預(yù)設(shè)時(shí)間驅(qū)動(dòng)所述信號(hào)采集單元63對(duì)X方向和Y方向進(jìn)行采樣。所述主控單元62為8051單片機(jī)，所述信號(hào)采集單元63測(cè)量范圍為±45°，分辨率為±1°。

所述支撐平臺(tái)如圖1所示，為并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)，由動(dòng)平臺(tái)1、定平臺(tái)0和連接所述動(dòng)平臺(tái)1和所述定平臺(tái)0的三條支鏈組成，所述三條支鏈結(jié)構(gòu)相同，均由與所述動(dòng)平臺(tái)連接的第一連桿L1和與所述定平臺(tái)連接的第二連桿L2構(gòu)成，所述第一連桿L1的一端通過(guò)第一球副2與動(dòng)平臺(tái)連接，第一連桿L1的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副3與所述第二連桿L2的一端連接，所述第二連桿L2的另一端通過(guò)第二球副4與定平臺(tái)0連接；

所述動(dòng)平臺(tái)1為等腰直角三角形，所述動(dòng)平臺(tái)1底部設(shè)置有運(yùn)動(dòng)控制模塊5，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊5包括第二通訊單元51、控制單元52和驅(qū)動(dòng)單元53，所述第二通訊單元51與所述第一通訊單元61通訊，獲取所述X方向傾角和Y方向傾角，所述驅(qū)動(dòng)單元53與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副2、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副3和球副4分別連接，用于驅(qū)動(dòng)所述三條支鏈進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所述控制單元52根據(jù)所述X方向傾角和所述Y方向傾角通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)單元53對(duì)所述三條支鏈的姿態(tài)進(jìn)行控制，進(jìn)而調(diào)整所述動(dòng)平臺(tái)1的姿態(tài)，對(duì)所述動(dòng)平臺(tái)1在X方向傾角和在Y方向傾角進(jìn)行補(bǔ)償。

所述第一通訊單元將X方向傾角和Y方向傾角傳輸至所述第二通訊單元，所述第二通訊單元將所述X方向傾角和所述Y方向傾角傳輸至所述控制單元，

若所述X方向傾角超過(guò)第三閾值或所述Y方向傾角超過(guò)第四閾值，所述控制單元52通過(guò)控制所述驅(qū)動(dòng)單元53調(diào)整所述三條支鏈的姿態(tài)，從而對(duì)所述動(dòng)平臺(tái)1在X方向的傾角和在Y方向傾角進(jìn)行補(bǔ)償，所述第三閾值大于所述第一閾值，所述第四閾值大于所述第二閾值。所述第一閾值和第二閾值均為10°，第三閾值為20°和第四閾值為15°。

所述水平車架為矩形結(jié)構(gòu)，所述車輪組包括驅(qū)動(dòng)輪和萬(wàn)向輪，所述萬(wàn)向輪位于所述水平車架前部的下部，所述驅(qū)動(dòng)輪位于所述水平車架后部的下部，所述驅(qū)動(dòng)輪具有回轉(zhuǎn)軸，

所述電機(jī)系統(tǒng)用于控制所述輪椅車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所述水平車架下部還設(shè)置有電磁離合器，所述電磁離合器通過(guò)打開或關(guān)閉控制所述驅(qū)動(dòng)輪的回轉(zhuǎn)軸，從而實(shí)現(xiàn)兩種驅(qū)動(dòng)模式，當(dāng)所述電磁離合器打開時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)輪與所述座椅分離，所述驅(qū)動(dòng)輪能夠進(jìn)行原地旋轉(zhuǎn)；所述電磁離合器閉合時(shí)，強(qiáng)制所述驅(qū)動(dòng)輪與所述座椅合二為一并且所述驅(qū)動(dòng)輪與所述座椅的方向一致。

具體地，所述驅(qū)動(dòng)輪上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元驅(qū)動(dòng)，所述處理程序還包括：

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元發(fā)出停止命令，所述電機(jī)系統(tǒng)停止工作，所述驅(qū)動(dòng)輪失去動(dòng)力；所述驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)控制所述驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪不能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

相應(yīng)的，本實(shí)施例還提供使用上述裝置防止電動(dòng)輪椅車傾翻的方法為：采集X方向傾角，當(dāng)達(dá)到第一閾值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警單元65報(bào)警，并電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元64驅(qū)動(dòng)減速慢行，降低最大速度和最大加速度，防止電動(dòng)輪椅車發(fā)生傾翻，當(dāng)X方向傾角達(dá)到第三閾值時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元64實(shí)施停止工作，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)單元53啟動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人補(bǔ)償角度。同理Y角度一樣。

本實(shí)施例通過(guò)設(shè)定電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元啟動(dòng)處理程序，從而使得定平臺(tái)在傾斜達(dá)到一定角度的情況下，啟動(dòng)報(bào)警程序，當(dāng)?shù)竭_(dá)第一閾值或第二閾值時(shí)，輪椅能夠自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急程序減速慢行，降低電動(dòng)輪椅車的最大速度，最大加速度，從而防止傾斜過(guò)度發(fā)生傾翻。

通過(guò)使用并聯(lián)機(jī)器人提升動(dòng)平臺(tái)的自由度，從而使得定平臺(tái)在傾斜角度達(dá)到第三閾值和第四閾值的情況下，輪椅能夠通過(guò)并聯(lián)機(jī)器人的姿態(tài)調(diào)整改善動(dòng)平臺(tái)的傾斜情況，從而使得用戶坐在座椅上的傾斜感降低，提升用戶的體驗(yàn)，保證用戶安全性。

實(shí)施例2：

與實(shí)施例1的區(qū)別在于：

傾角監(jiān)控模塊中，信號(hào)采集單元采用ADXL345傳感器芯片，所述ADXL345傳感器芯片不僅能夠在傾斜檢測(cè)應(yīng)用中測(cè)量待測(cè)物體的靜態(tài)重力加速度，還能夠測(cè)量運(yùn)動(dòng)或沖擊導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度，具有高分辨率的顯著優(yōu)勢(shì)，能夠測(cè)量不到1.0゜的傾斜角度變化，并且測(cè)量范圍較大。所述信號(hào)采集單元需要采用IIC接口來(lái)訪問(wèn)，輸出量是與傾斜角度呈線性關(guān)系的電壓信號(hào)。

主控單元采用STM32芯片作為主控制器，這款芯片具有高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的優(yōu)良性能，并且指令代碼完全兼容傳統(tǒng)單片機(jī)，工作速度又比單片機(jī)快8～12倍，內(nèi)部集成有MAX810專用復(fù)位電路、4路PWM和8路高速8位A/D轉(zhuǎn)換，能夠滿足對(duì)ADXL345傳感器芯片的采樣。利用STM32芯片內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)ADXL345傳感器芯片輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行周期性模數(shù)轉(zhuǎn)換并采樣，在軟件設(shè)計(jì)中，配置主控芯片每隔10ms對(duì)兩路模擬通道進(jìn)行一次采樣，并將采集到的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的閾值比較。若X方向傾角超過(guò)第一閾值或Y方向傾角超過(guò)第二閾值，所述報(bào)警單元65立即輸出報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警信號(hào)用于提醒用戶并且請(qǐng)求所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元64啟動(dòng)處理程序，所述處理程序用于減速，防止所述輪椅車傾翻；若X方向傾角超過(guò)第三閾值或Y方向傾角超過(guò)第四閾值，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制單元64實(shí)施停止工作，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪鎖止機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)單元53啟動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人補(bǔ)償角度。

此外，傾角監(jiān)控模塊的監(jiān)測(cè)結(jié)果同步傳輸至運(yùn)動(dòng)控制模塊，若X方向傾角超過(guò)第三閾值或Y方向傾角超過(guò)第四閾值，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊的控制單元根據(jù)所述X方向傾角和所述Y方向傾角控制所述運(yùn)動(dòng)控制模塊的驅(qū)動(dòng)單元，對(duì)所述動(dòng)平臺(tái)在X方向的傾角和在Y方向傾角進(jìn)行補(bǔ)償。

本實(shí)施例中第三閾值和第四閾值的設(shè)定通過(guò)簡(jiǎn)化輪椅傾斜模型計(jì)算獲得，輪椅側(cè)翻的簡(jiǎn)化模型示意圖如圖3和圖4所示，受力圖如圖5所示。

忽略人體的重心偏移問(wèn)題，認(rèn)為人在輪椅上的重心是穩(wěn)定不變的情況下人和輪椅總體的重心高度為590mm，位于輪椅對(duì)稱的中間位置，則輪椅水平時(shí)重心距地面高a＝590mm，距后車輪的距離為輪椅兩輪距離的一半即b＝221mm。

假設(shè)輪椅傾斜角度為α?xí)r，輪椅處于傾翻的臨界狀態(tài)，計(jì)算出臨界值的傾斜角度。輪椅除受到自身的重力還有傾斜點(diǎn)的支撐力，根據(jù)力學(xué)原理得到下面的平衡方程：

G sinα×a-G cosα×b＝0

簡(jiǎn)化后得到cosα×b＝sinα×a

對(duì)等號(hào)兩邊同時(shí)平方，利用三角函數(shù)公式計(jì)算可得：

$sin\mathrm{\α}=\sqrt{\frac{b^2}{a^2+b^2}}$

將a和b的值帶入上式求得

sinα＝0.37

α＝20°

同理得出β＝15°

經(jīng)過(guò)計(jì)算得到在理想狀態(tài)下，輪椅發(fā)生側(cè)翻的臨界角度為20°。因此，在第三閾值和第四閾值設(shè)定時(shí)，均應(yīng)保證第三閾值小于20°與第四閾值小于15°。

以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。