一種模塊化多人機(jī)交互方式智能輪椅的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(guó)人口老齡化速度的增快，以及青壯年勞動(dòng)力向勞動(dòng)市場(chǎng)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(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題。此外，隨著我國(guó)公益活動(dòng)和關(guān)愛(ài)殘疾人項(xiàng)目的普遍開(kāi)展，越來(lái)越多的人意識(shí)到為殘疾人(特別是腿部殘疾的人)提供獨(dú)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(duì)老年人和行走不便的殘疾人，開(kāi)發(fā)新型電動(dòng)自控輪椅，成為醫(yī)療器械領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有的電動(dòng)輪椅一般只依靠操縱桿進(jìn)行操作控制，人機(jī)交互方式單一，不適用于那些肢體行動(dòng)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(shí)可視范圍有限，無(wú)法及時(shí)看見(jiàn)地面的小型障礙物，可能造成顛簸，嚴(yán)重時(shí)甚至有跌落、輪椅傾覆的危險(xiǎn)。對(duì)于動(dòng)作遲緩的老年人或殘疾人使用者，輪椅在行駛過(guò)程中突遇障礙物時(shí)，不能及時(shí)進(jìn)行操作控制，從而出現(xiàn)撞擊的危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]綜上所述，本實(shí)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(jī)交互方式單一的技術(shù)問(wèn)題，而提出一種模塊化多人機(jī)交互方式智能輪椅。
[0006]為解決本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案為:包括有機(jī)架，設(shè)于機(jī)架上的座椅，設(shè)于機(jī)架底部的驅(qū)動(dòng)輪和隨動(dòng)轉(zhuǎn)向輪，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪前進(jìn)或后退的驅(qū)動(dòng)裝置，連接控制驅(qū)動(dòng)裝置的控制器，以及為驅(qū)動(dòng)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(yǔ)音控制模塊和頭勢(shì)控制模塊；所述語(yǔ)音控制模塊包括有用于語(yǔ)音采集的麥克風(fēng)和用于對(duì)麥克風(fēng)采集的語(yǔ)音進(jìn)行語(yǔ)音指令識(shí)別并為控制器提供控制信號(hào)的語(yǔ)音識(shí)別模塊；所述的頭勢(shì)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(duì)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(hào)；所述的機(jī)架前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有用于探測(cè)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(hào)。
[0007]所述的距離傳感器為紅外線測(cè)距探頭，所述的機(jī)架前側(cè)和后側(cè)分別各設(shè)兩個(gè)紅外線測(cè)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(gè)分別與左前側(cè)紅外線測(cè)距探頭和左后紅外線測(cè)距探頭對(duì)應(yīng)的警示燈，右扶手上設(shè)有兩個(gè)分別與右前側(cè)紅外線測(cè)距探頭和右后紅外線測(cè)距探頭對(duì)應(yīng)的警示燈，各警示燈分別與所述控制器電連接，在對(duì)應(yīng)紅外線測(cè)距探頭探測(cè)障礙物時(shí)進(jìn)行燈光報(bào)警。
[0009]所述的座椅的左扶手和右扶手分別設(shè)有一個(gè)與所述控制器電連接的蜂鳴器。
[0010]所述的機(jī)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(hào)包括有在頭部左擺時(shí)對(duì)應(yīng)輸出的左轉(zhuǎn)控制信號(hào)、頭部右擺時(shí)對(duì)應(yīng)輸出的右轉(zhuǎn)控制信號(hào)、抬頭時(shí)輸出的前進(jìn)控制信號(hào)和低頭時(shí)輸出的制動(dòng)控制信號(hào)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型在操縱桿控制的基礎(chǔ)上增加語(yǔ)音控制模塊和頭勢(shì)控制模塊，實(shí)現(xiàn)多種人機(jī)交互方式，使用方便，在行駛過(guò)程中突遇障礙物時(shí)，距離傳感器可以為控制器提供減速或剎車控制信號(hào)，從而有效避免因不能及時(shí)進(jìn)行操作控制，從而出現(xiàn)撞擊的危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)智能化控制，提升安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的電路原理方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和本實(shí)用新型優(yōu)選的具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0016]參照?qǐng)D1和圖2中所示，本實(shí)用新型包括有機(jī)架1，設(shè)于機(jī)架1上的座椅2，設(shè)于機(jī)架1底部的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪3和兩個(gè)隨動(dòng)轉(zhuǎn)向輪4，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪3前進(jìn)或后退的驅(qū)動(dòng)裝置5，連接控制驅(qū)動(dòng)裝置的控制器6，以及為驅(qū)動(dòng)裝置5提供電能的電源；驅(qū)動(dòng)裝置5 —般為兩個(gè)分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪3的電機(jī)構(gòu)成。
[0017]所述控制器6分別連接有用于人機(jī)交互的操縱桿61、語(yǔ)音控制模塊和頭勢(shì)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(dòng)操作控制本實(shí)用新型前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及制動(dòng)。
[0019]所述語(yǔ)音控制模塊包括有用于語(yǔ)音采集的麥克風(fēng)和用于對(duì)麥克風(fēng)采集的語(yǔ)音進(jìn)行語(yǔ)音指令識(shí)別并為控制器提供控制信號(hào)的語(yǔ)音識(shí)別模塊；例如:用戶對(duì)著麥克風(fēng)說(shuō)出“走”、“?！薄ⅰ昂笸恕?、“左轉(zhuǎn)”和“右轉(zhuǎn)”語(yǔ)音時(shí)，語(yǔ)音識(shí)別模塊進(jìn)行識(shí)別后向控制器6提供前進(jìn)、制動(dòng)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)控制信號(hào)。
[0020]所述的頭勢(shì)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(yáng)，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(duì)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(hào)；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(hào)包括有在頭部左擺時(shí)對(duì)應(yīng)輸出的左轉(zhuǎn)控制信號(hào)、頭部右擺時(shí)對(duì)應(yīng)輸出的右轉(zhuǎn)控制信號(hào)、抬頭時(shí)輸出的前進(jìn)控制信號(hào)和低頭時(shí)輸出的制動(dòng)控制信號(hào)。
[0021]所述的機(jī)架1前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有用于探測(cè)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(hào)；距離傳感器7優(yōu)選為利用紅外線反射原理對(duì)障礙物距離進(jìn)行測(cè)量的紅外線測(cè)距探頭，成本低，當(dāng)探測(cè)到與障礙物距離小于1米時(shí)，為控制器6提供減速控制信號(hào)，控制器6自動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)裝置5運(yùn)行速度降至預(yù)設(shè)值；而當(dāng)探測(cè)到與障礙物距離小于0.1米時(shí)，為控制器6提供剎車控制信號(hào)，控制器6自動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)裝置5剎車。
[0022]為了提升本實(shí)用新型探測(cè)精度，所述的機(jī)架1前側(cè)和后側(cè)分別各設(shè)兩個(gè)紅外線測(cè)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(gè)分別與左前側(cè)紅外線測(cè)距探頭和左后紅外線測(cè)距探頭對(duì)應(yīng)的警示燈，右扶手上設(shè)有兩個(gè)分別與右前側(cè)紅外線測(cè)距探頭和右后紅外線測(cè)距探頭對(duì)應(yīng)的警示燈，各警示燈分別與所述控制器電連接，在對(duì)應(yīng)紅外線測(cè)距探頭探測(cè)障礙物時(shí)進(jìn)行燈光報(bào)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(wú)需扭頭查看障礙物所在位置，尤其行動(dòng)不便的用戶操控本實(shí)用新型后退過(guò)程中，能具有更實(shí)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(gè)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(cè)距探頭探測(cè)障礙物時(shí)進(jìn)行聲音報(bào)警。
[0024]所述的機(jī)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(dòng)控制驅(qū)動(dòng)裝置5剎車之后用戶強(qiáng)行再啟動(dòng)而出現(xiàn)強(qiáng)烈撞擊的危險(xiǎn)的發(fā)生。例如，安裝在機(jī)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(jī)架1鉸接，阻尼桿82的兩端分別鉸接支撐桿81和機(jī)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(xiàng)】
1.一種模塊化多人機(jī)交互方式智能輪椅，包括有機(jī)架，設(shè)于機(jī)架上的座椅，設(shè)于機(jī)架底部的驅(qū)動(dòng)輪和隨動(dòng)轉(zhuǎn)向輪，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪前進(jìn)或后退的驅(qū)動(dòng)裝置，連接控制驅(qū)動(dòng)裝置的控制器，以及為驅(qū)動(dòng)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(yǔ)音控制模塊和頭勢(shì)控制模塊；所述語(yǔ)音控制模塊包括有用于語(yǔ)音采集的麥克風(fēng)和用于對(duì)麥克風(fēng)采集的語(yǔ)音進(jìn)行語(yǔ)音指令識(shí)別并為控制器提供控制信號(hào)的語(yǔ)音識(shí)別模塊；所述的頭勢(shì)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(duì)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(hào)；所述的機(jī)架前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)有用于探測(cè)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(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化多人機(jī)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(cè)距探頭，所述的機(jī)架前側(cè)和后側(cè)分別各設(shè)兩個(gè)紅外線測(cè)距探頭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模塊化多人機(jī)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(gè)分別與左前側(cè)紅外線測(cè)距探頭和左后紅外線測(cè)距探頭對(duì)應(yīng)的警示燈，右扶手上設(shè)有兩個(gè)分別與右前側(cè)紅外線測(cè)距探頭和右后紅外線測(cè)距探頭對(duì)應(yīng)的警示燈，各警示燈分別與所述控制器電連接，在對(duì)應(yīng)紅外線測(cè)距探頭探測(cè)障礙物時(shí)進(jìn)行燈光報(bào)警。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊化多人機(jī)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(gè)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(jī)交互方式智能輪椅，其特征在于:所述的機(jī)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(jī)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(hào)包括有在頭部左擺時(shí)對(duì)應(yīng)輸出的左轉(zhuǎn)控制信號(hào)、頭部右擺時(shí)對(duì)應(yīng)輸出的右轉(zhuǎn)控制信號(hào)、抬頭時(shí)輸出的前進(jìn)控制信號(hào)和低頭時(shí)輸出的制動(dòng)控制信號(hào)。
【專利摘要】一種模塊化多人機(jī)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(jī)交互方式單一的技術(shù)問(wèn)題，包括有機(jī)架，設(shè)于機(jī)架上的座椅，控制器還分別連接有語(yǔ)音控制模塊和頭勢(shì)控制模塊；所述的頭勢(shì)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(duì)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(hào)。在操縱桿控制的基礎(chǔ)上增加語(yǔ)音控制模塊和頭勢(shì)控制模塊，實(shí)現(xiàn)多種人機(jī)交互方式，使用方便，在行駛過(guò)程中突遇障礙物時(shí)，距離傳感器可以為控制器提供減速或剎車控制信號(hào)，從而有效避免因不能及時(shí)進(jìn)行操作控制，從而出現(xiàn)撞擊的危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)智能化控制，提升安全性。
【IPC分類】A61G5/04
【公開(kāi)號(hào)】CN205054633
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520658403
【發(fā)明人】胡欣, 何運(yùn)陶, 蘆振波, 黃永賓, 朱易順, 張晗, 丁國(guó)榮, 楊鴻鵠
【申請(qǐng)人】深圳市尚榮醫(yī)用工程有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日