本發(fā)明涉及一種具有自動跟隨功能的智能輪椅及控制方法，屬于輪椅。

背景技術(shù)：

1、智能輪椅作為現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，旨在提升行動不便人士的生活質(zhì)量和獨立性。它們通過各種技術(shù)手段，如傳感器、電動系統(tǒng)和智能控制，使用戶能夠更輕松地移動和控制輪椅。然而，盡管智能輪椅在許多方面帶來了顯著的好處，它們?nèi)匀幻媾R一些技術(shù)挑戰(zhàn)和設(shè)計限制，特別是在未來自動跟隨使用者和使用者起身落座時的支撐問題上。

2、目前大多數(shù)智能輪椅并未實現(xiàn)完全自動跟隨使用者移動的功能。雖然可以通過手動或者半自動的方式進行控制，但這種設(shè)計限制了用戶在特定情況下的獨立性和便捷性。例如，當(dāng)用戶需要進入狹窄的空間或者執(zhí)行復(fù)雜的移動操作時，需要依賴外部幫助或者手動控制。對于依賴輪椅的用戶來說，無法自由地讓輪椅跟隨自己增加了他們的心理負擔(dān)和應(yīng)對能力。他們需要額外的時間和精力來規(guī)劃自己的移動路線和行動計劃，這對于日常生活中的獨立性和自主性是一種限制。

3、同時傳統(tǒng)的智能輪椅在用戶起身或者落座時往往缺乏有效的支撐系統(tǒng)。這導(dǎo)致用戶在過渡狀態(tài)中的不穩(wěn)定性和安全隱患。當(dāng)用戶需要從輪椅上起立時，普通的智能輪椅往往缺乏足夠的支撐系統(tǒng)。這導(dǎo)致用戶在轉(zhuǎn)移體重或者移動時的不穩(wěn)定性，增加了摔倒或者受傷的風(fēng)險。起身或者落座對于輪椅用戶來說是一個頻繁且耗費體力的過程。缺乏有效的支撐系統(tǒng)會使得這一過程更加困難，增加了用戶的身體不適和疲勞感。在沒有足夠支撐的情況下，用戶在起身或者坐下時會失去平衡或者姿勢不正確，從而導(dǎo)致意外發(fā)生，這對用戶的身體和心理健康都會造成負面影響。而目前如何將自動跟隨功能與支撐系統(tǒng)兼容設(shè)計，仍是顯著挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種具有自動跟隨功能的智能輪椅及控制方法，本發(fā)明通過中央處理器獲取采集模塊的信號，控制輪椅的前進和停止，同時結(jié)合輪椅動作控制升降支撐組件，實現(xiàn)了自動跟隨功能與支撐系統(tǒng)的兼容設(shè)計。

2、技術(shù)方案：一種具有自動跟隨功能的智能輪椅，包括安裝在輪椅上的中央處理器、采集模塊、驅(qū)動模塊，所述中央處理器分別與采集模塊、驅(qū)動模塊信號連接，所述采集模塊包括圖像采集裝置和距離采集裝置，還包括分別設(shè)置在輪椅的兩側(cè)的升降支撐組件，所述控制器與升降支撐組件信號連接。

3、本發(fā)明通過設(shè)置圖像采集裝置和距離采集裝置，分別獲取人體姿態(tài)信號以及距離信號，發(fā)送至中央處理器進行處理，在不影響人體正常行走和靜止的情況下，根據(jù)處理結(jié)果控制輪椅與人體之間的距離，實現(xiàn)了輪椅的自動跟隨，同時結(jié)合圖像采集裝置和距離采集裝置的信號控制升降支撐組件的升降，實現(xiàn)了輪椅自動跟隨和支撐系統(tǒng)的結(jié)合，提高了使用者的便利性。

4、優(yōu)選項，為了給人體提供支撐，所述升降支撐組件包括支撐臂、電機、升降機構(gòu)，所述支撐臂、升降機構(gòu)、電機依次連接，所述中央處理器與電機信號連接。

5、通過升降支撐組件的升降功能，給予人體落座和起身的支撐，為起身和落座不便的使用者提供便利。

6、優(yōu)選項，為了升降支撐臂，所述升降機構(gòu)包括互相嚙合連接的蝸輪和蝸桿，所述蝸輪與電機傳動連接。

7、優(yōu)選項，為了便于識別使用者當(dāng)前的使用需求，所述支撐臂上設(shè)置有觸摸感應(yīng)裝置，所述觸摸感應(yīng)裝置與中央處理器信號連接。

8、優(yōu)選項，為了便于使用者起身，任一所述支撐臂上設(shè)置有起身觸發(fā)裝置，所述起身觸發(fā)裝置與中央處理器信號連接。

9、當(dāng)使用者意圖起身時，起身觸發(fā)裝置和觸摸感應(yīng)裝置需聯(lián)鎖使用，先啟動起身觸發(fā)裝置，再觸發(fā)觸摸感應(yīng)裝置，中央處理器才會控制升降機構(gòu)舉升，使用者則一直握住支撐臂上的觸摸感應(yīng)裝置即可實現(xiàn)起身。

10、優(yōu)選項，為了提高便利性，所述輪椅的座位區(qū)設(shè)置有壓力感應(yīng)裝置，所述壓力感應(yīng)裝置與中央處理器信號連接。

11、當(dāng)支撐臂處于舉升狀態(tài)，且人體不接觸觸摸感應(yīng)裝置直接落座時，壓力感應(yīng)裝置會向中央處理器發(fā)送信號，中央處理器控制升降機構(gòu)緩降。

12、一種實現(xiàn)具有自動跟隨功能的智能輪椅的控制方法，包括：人體跟隨模式，所述人體跟隨模式具體為：

13、圖像采集裝置實時監(jiān)測人體姿態(tài)，距離采集裝置實時獲取輪椅與人體的距離，將人體姿態(tài)以及輪椅與人體的距離發(fā)送至中央處理器處理，根據(jù)處理結(jié)果控制輪椅動作；

14、當(dāng)監(jiān)測到人體姿態(tài)為行走狀態(tài)時，距離采集裝置將實時距離發(fā)送至中央處理器，中央處理器控制輪椅與人體間距離處于0.5m-1m內(nèi)；

15、當(dāng)監(jiān)測到人體姿態(tài)為靜止狀態(tài)時，距離采集裝置將實時距離發(fā)送至中央處理器，中央處理器控制輪椅與人體間距離處于0.1m-0.5m內(nèi)；同時圖像采集裝置再次獲取人體靜止姿態(tài)，當(dāng)圖像采集裝置在人體靜止狀態(tài)下獲取的人體姿態(tài)為直立時，輪椅駐車停止前進，直至距離采集裝置檢測到與人體間距離超出0.5m時，中央處理器控制輪椅重新跟隨人體。

16、優(yōu)選項，還包括人體支撐落座模式，具體為：

17、當(dāng)圖像采集裝置在人體靜止狀態(tài)下獲取的人體姿態(tài)為彎曲時，中央處理器控制輪椅行進至距離人體5-10cm處，同時控制支撐臂舉升，觸摸感應(yīng)裝置檢測到人體觸摸后，發(fā)送下降信號至中央處理器，中央處理器控制升降機構(gòu)緩降，支撐人體落座；若壓力感應(yīng)裝置檢測到壓力且觸摸感應(yīng)裝置未檢測到人體觸摸時，中央處理器控制升降機構(gòu)緩降復(fù)位。

18、優(yōu)選項，還包括人體支撐起身模式，當(dāng)人體意圖起身時，按下支撐臂上的起身觸發(fā)裝置后，在5s內(nèi)持續(xù)觸碰觸摸感應(yīng)裝置，觸摸感應(yīng)裝置向中央處理器發(fā)送舉升信號，中央處理器控制升降機構(gòu)舉升支撐臂，當(dāng)觸摸感應(yīng)裝置監(jiān)測到人體離開后，向中央處理器發(fā)送下降信號，中央處理器控制升降機構(gòu)下降復(fù)位。

19、有益效果：本發(fā)明通過設(shè)置圖像采集裝置和距離采集裝置，分別獲取人體姿態(tài)信號以及距離信號，發(fā)送至中央處理器進行處理，在不影響人體正常行走和靜止的情況下，根據(jù)處理結(jié)果控制輪椅與人體之間的距離，實現(xiàn)了輪椅的自動跟隨，同時結(jié)合圖像采集裝置和距離采集裝置的信號控制升降支撐組件的升降，實現(xiàn)了輪椅自動跟隨和支撐系統(tǒng)的結(jié)合，提高了使用者的便利性。

技術(shù)特征：

1.一種具有自動跟隨功能的智能輪椅，其特征在于：包括安裝在輪椅（1）上的中央處理器（2）、采集模塊（3）、驅(qū)動模塊（4），所述中央處理器（2）分別與采集模塊（3）、驅(qū)動模塊（4）信號連接，所述采集模塊（3）包括圖像采集裝置（31）和距離采集裝置（32），還包括分別設(shè)置在輪椅（1）的兩側(cè)的升降支撐組件（5），所述中央處理器（2）與升降支撐組件（5）信號連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動跟隨功能的智能輪椅，其特征在于：所述升降支撐組件（5）包括支撐臂（51）、電機（52）、升降機構(gòu)（53），所述支撐臂（51）、升降機構(gòu)（53）、電機（52）依次連接，所述中央處理器（2）與電機（52）信號連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動跟隨功能的智能輪椅，其特征在于：所述升降機構(gòu)（53）包括互相嚙合連接的蝸輪（531）和蝸桿（532），所述蝸輪（531）與電機（52）傳動連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動跟隨功能的智能輪椅，其特征在于：所述支撐臂（51）上設(shè)置有觸摸感應(yīng)裝置（6），所述觸摸感應(yīng)裝置（6）與中央處理器（2）信號連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有自動跟隨功能的智能輪椅，其特征在于：任一所述支撐臂（51）上設(shè)置有起身觸發(fā)裝置（7），所述起身觸發(fā)裝置（7）與中央處理器（2）信號連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有自動跟隨功能的智能輪椅，其特征在于：所述輪椅（1）的座位區(qū)設(shè)置有壓力感應(yīng)裝置（8），所述壓力感應(yīng)裝置（8）與中央處理器（2）信號連接。

7.一種實現(xiàn)具有自動跟隨功能的智能輪椅的控制方法，其特征在于，包括：人體跟隨模式，所述人體跟隨模式具體為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實現(xiàn)具有自動跟隨功能的智能輪椅的控制方法，其特征在于：還包括人體支撐落座模式，具體為：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實現(xiàn)具有自動跟隨功能的智能輪椅的控制方法，其特征在于：還包括人體支撐起身模式，當(dāng)人體意圖起身時，按下支撐臂（51）上的起身觸發(fā)裝置（7）后，在5s內(nèi)持續(xù)觸碰觸摸感應(yīng)裝置（6），觸摸感應(yīng)裝置（6）向中央處理器（2）發(fā)送舉升信號，中央處理器（2）控制升降機構(gòu)（53）舉升支撐臂（51），當(dāng)觸摸感應(yīng)裝置（6）監(jiān)測到人體離開后，向中央處理器（2）發(fā)送下降信號，中央處理器（2）控制升降機構(gòu)（53）下降復(fù)位。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種具有自動跟隨功能的智能輪椅及控制方法，包括安裝在輪椅上的中央處理器、采集模塊、驅(qū)動模塊，所述中央處理器分別與采集模塊、驅(qū)動模塊信號連接，所述采集模塊包括圖像采集裝置和距離采集裝置，還包括分別設(shè)置在輪椅的兩側(cè)的升降支撐組件，所述控制器與升降支撐組件信號連接。通過設(shè)置圖像采集裝置和距離采集裝置，分別獲取人體姿態(tài)信號以及距離信號，發(fā)送至中央處理器進行處理，在不影響人體正常行走和靜止的情況下，根據(jù)處理結(jié)果控制輪椅與人體之間的距離，實現(xiàn)了輪椅的自動跟隨，同時結(jié)合圖像采集裝置和距離采集裝置的信號控制升降支撐組件的升降，實現(xiàn)了輪椅自動跟隨和支撐系統(tǒng)的結(jié)合，提高了使用者的便利性。

技術(shù)研發(fā)人員：沈鑫
受保護的技術(shù)使用者：江蘇簡科智能醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21