WO2021051798A1 - 一种智能轮椅的控制方法及装置及智能轮椅 - Google Patents

一种智能轮椅的控制方法及装置及智能轮椅 Download PDF

Info

Publication number
WO2021051798A1
WO2021051798A1 PCT/CN2020/084998 CN2020084998W WO2021051798A1 WO 2021051798 A1 WO2021051798 A1 WO 2021051798A1 CN 2020084998 W CN2020084998 W CN 2020084998W WO 2021051798 A1 WO2021051798 A1 WO 2021051798A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
support
seat
electric push
push rod
control
Prior art date
Application number
PCT/CN2020/084998
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
马嘉
黄强
崔亚平
刘楠
刘明远
张伟民
王硕玉
Original Assignee
北京理工大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CN201921578055.5U external-priority patent/CN210962704U/zh
Priority claimed from CN201910891667.8A external-priority patent/CN110496000A/zh
Priority claimed from CN201910891660.6A external-priority patent/CN110623799B/zh
Application filed by 北京理工大学 filed Critical 北京理工大学
Publication of WO2021051798A1 publication Critical patent/WO2021051798A1/zh

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs

Abstract

一种智能轮椅的控制方法及装置,智能轮椅包括支撑结构(11)、升降结构(21)和控制结构(51),支撑结构(11)和控制结构(51)电连接;支撑结构(11)包括电动推杆(111)、支撑板(114)、支撑杆(112、113)、杠杆(116);控制方法包括:控制结构(51)接收移动终端发送的第一动作指令(S101);根据第一动作指令生成第一控制指令,并将第一控制指令发送给电动推杆(111);以使电动推杆(111)在第一控制指令指示电动推杆(111)缩短时,根据第一控制指令进行缩短操作,带动杠杆(116)、支撑板(114)以支撑杆(112、113)为支点进行旋转,使得支撑板(114)远离电动推杆(111)的一侧上升之后,支撑板(114)辅助用户使其臀部离开乘坐位置(S102)。智能轮椅控制方法可以辅助用户或护理人员便捷的完成移乘、移动,减轻护理人员的劳动强度,提升用户的生活信心。

Description

一种智能轮椅的控制方法及装置及智能轮椅
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年09月20日提交中国专利局的申请号为201910891660.6、名称为“一种智能轮椅的控制方法及装置”的中国专利申请的优先权;要求于2019年09月20日提交中国专利局的申请号为201910891667.8、名称为“一种包括支撑结构的轮椅”的中国专利申请的优先权;要求于2019年09月20日提交中国专利局的申请号为201921578055.5、名称为“一种包括支撑结构的轮椅”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本公开涉及智能控制技术领域,具体而言,涉及一种智能轮椅的控制方法及装置及智能轮椅。
背景技术
对于下肢功能衰退的体弱老人、残疾人士而言,能够实现移乘、移动是上述人群迫切需要解决的问题。此类人群往往由于下肢力量不足,不易完成不同位置间的移乘及自行行走,需要护理器械的辅助或者护理人员的帮助才能完成上述行为。
而目前现有的护理器械如移位机、轮椅等并不能同时解决此类人群的移乘、移动的问题,且用户不能独立完成对移位机、轮椅的操作来完成移乘、移动;在用户完全不能自理的情况下,一个护理人员也无法辅助用户完成移乘、移动,现有技术中的护理器械存在耗时耗力的问题。
公开内容
本公开提供一种智能轮椅的控制方法及装置,至少能够实现以下技术效果中的一种,其中,技术效果至少包括:能够辅助用户或护理人员便捷的完成移乘、移动,减轻了护理人员的劳动强度,提升了用户的生活信心。
本公开的实施例是这样实现的:
本公开实施例提供了一种智能轮椅的控制方法,其中,应用于智能轮椅,智能轮椅包括支撑结构、升降结构和控制结构,支撑结构和控制结构电连接;支撑结构包括电动推杆、支撑板、支撑杆、杠杆;电动推杆的一端与支撑板靠近电动推杆的一侧连接,杠杆固定在支撑板上,支撑杆的一端铰接在杠杆上,电动推杆的另一端铰接在升降结构上;
控制方法包括:
控制结构接收移动终端发送的第一动作指令;
根据第一动作指令生成第一控制指令,并将第一控制指令发送给电动推杆;配置成使电动推杆在第一控制指令指示电动推杆缩短时,根据第一控制指令进行缩短操作,带动杠杆、支撑板以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板远离电动推杆的一侧上升之后,支撑板抬升用户,使用户的臀部离开该用户乘坐位置。
可选地,智能轮椅的控制方法还包括:
接收移动终端发送的第二动作指令;
根据第二动作指令生成第二控制指令,并将第二控制指令发送给电动推杆;配置成使电动推杆在第二控制指令指示电动推杆伸长时,根据第二控制指令进行伸长操作,带动杠杆、支撑板以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板远离电动推杆的一侧下降之后,支撑板辅助用户落座。
可选地,智能轮椅还包括座椅结构,座椅结构和控制结构电连接;座椅结构包括座椅板、座椅支撑梁和电机;座椅支撑梁固定在升降结构上,座椅板通过连接板与座椅支撑梁连接,电机与控制结构电连接;
控制方法包括:
接收移动终端发送的第三动作指令;
根据第三动作指令生成第三控制指令,并将第三控制指令发送给电机;配置成使电机驱动座椅板进行移动,配置成使得用户进入或离开座椅板对应的预设区域。
可选地,智能轮椅还包括采集结构,采集结构包括压力传感器,压力传感器设置有多个,多个压力传感器分别设置在支撑板上的多个位置;
控制方法包括:
控制结构接收压力传感器实时监测的支撑板的受力信息;
将支撑板上不同区域内分别设置的压力传感器同时采集的多个受力信息进行对比,在确定多个 受力信息存在差异时,或,将支撑板上每相邻采集时间点的表面受力分布信息进行对比,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成停止指令,并将停止指令发送给电动推杆,配置成使电动推杆停止当前的操作。
可选地,智能轮椅还包括警报结构,警报结构与控制结构电连接;控制方法包括:
在确定多个受力信息存在差异时,或,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成警报指令,并将警报指令发送给警报结构;配置成使警报结构根据警报指令进行警报。
可选地,智能轮椅还包括移动底盘;移动底盘包括激光雷达传感器、循迹传感器、视觉传感器和驱动轮,激光雷达传感器、循迹传感器、视觉传感器均与控制结构电连接;
控制方法包括:
接收激光雷达传感器采集预设区域内的环境数据和循迹传感器探测预先设置的导航路标数据;
接收视觉传感器采集的目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息;
根据接收到的环境数据、导航路标数据、目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息,制定运动轨迹,按照运动轨迹控制驱动轮进行移动。
可选地,采集结构还包括高度探测传感器;高度探测传感器设置在座椅板上,且高度探测传感器与控制结构电连接;
控制方法包括:
接收高度探测传感器探测到的当前所处的第一水平高度与用户所处的第二水平高度;
在第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值时,控制升降结构向上移动设定距离,配置成使升降结构带动座椅板向上移动设定距离。
在一些实施例中,控制方法还包括:在第一水平高度和第二水平高度之间的差距大于或等于预设阈值时,控制升降结构进行移动,配置成使第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值。
可选地,采集结构还包括语音识别模块和手势识别模块;其中,语音识别模块、手势识别模块均与控制结构电连接;
控制方法包括:
接收语音识别模块将识别到的语音指令、手势识别模块将采集到的手势指令;
基于语音指令,或,手势指令,生成第四控制指令。
可选地,本公开实施例提供了一种智能轮椅的控制装置,其中,应用于智能轮椅,智能轮椅包括支撑结构、升降结构和控制结构,支撑结构和控制结构电连接;支撑结构包括电动推杆、支撑板、支撑杆、杠杆;电动推杆的一端与支撑板靠近电动推杆的一侧连接,杠杆固定在支撑板上,支撑杆的一端铰接在杠杆上,电动推杆的另一端铰接在升降结构上;
控制装置包括:
第一接收模块,配置成接收移动终端发送的第一动作指令;
第一发送模块,配置成根据第一动作指令生成第一控制指令,并将第一控制指令发送给电动推杆;配置成使电动推杆在第一控制指令指示电动推杆缩短时,根据第一控制指令进行缩短操作,带动杠杆、支撑板配置成支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板远离电动推杆的一侧上升之后,支撑板抬升用户,使用户的臀部离开该用户乘坐位置。
本公开实施例提供了一种包括智能轮椅,其中,包括支撑结构和座椅升降结构;其中,支撑结构固定在座椅升降结构上;支撑结构包括电动推杆、第一支撑杆、第二支撑杆和支撑板;
电动推杆的第一端和支撑板的第一边缘连接;
第一支撑杆的第一端铰接在支撑板的第二边缘,第二支撑杆的第一端铰接在支撑板的第三边缘;
电动推杆的第二端固定在座椅升降结构上。
可选地,支撑结构还包括圆柱横梁;
电动推杆的第一端铰接在圆柱横梁的中间位置;
支撑板的第一边缘固定在圆柱横梁的弧面上。
可选地,支撑结构还包括第一杠杆和第二杠杆;
第一杠杆的第一端固定在圆柱横梁的第一端;
第二杠杆的第一端固定在圆柱横梁的第二端;
第一支撑杆铰接在第一杠杆的中间位置;第二支撑杆铰接在第二杠杆的中间位置;
第一杠杆、第二杠杆均与支撑板相连接。
可选地,支撑板远离电动推杆的一端设置为第四边缘,支撑板的第四边缘设置有配置成支撑腋 窝的凹形支撑部。
可选地,座椅升降结构包括第一座椅支撑梁、第二座椅支撑梁、第一导向柱、第二导向柱、升降电动推杆、连接横梁;
其中,第一座椅支撑梁固定在第一导向柱上;第二座椅支撑梁固定在第二导向柱上;第一导向柱的第一端固定在连接横梁的第一端;第二导向柱的第一端固定在连接横梁的第二端;升降电动推杆的第一端铰接在连接横梁的中间位置上;第一支撑杆的第二端、第二支撑杆的第二端均固定在连接横梁上。
可选地,座椅升降结构还包括第一腿挡、第二腿挡、第一脚踏、第二脚踏、腿挡连接横梁;
其中,第一脚踏固定在第一导向柱上;第二脚踏固定在第二导向柱上;第一腿挡、第二腿挡均固定在腿挡连接横梁上;腿挡连接横梁的第一端固定在第一导向柱上,且腿挡连接横梁的第二端固定在第二导向柱上。
可选地,还包括移动底盘;
第一导向柱的第二端、第二导向柱的第二端、升降电动推杆的第二端均固定在移动底盘上。
可选地,还包括座椅结构;
其中,座椅结构固定在座椅升降结构上。
可选地,座椅结构包括第一连杆、第二连杆、第一支撑块、第二支撑块、第三弹簧柱销、第四弹簧柱销、第一座椅板、第二座椅板、第一座椅靠背和第二座椅靠背;
其中,旋转轴分别将第一连杆、第二连杆固定在第一座椅支撑梁上,旋转轴分别将第三连杆、第四连杆固定在第二座椅支撑梁上,第一支撑块、第二支撑块均固定在第一座椅支撑梁上,第三支撑块、第四支撑块均固定在第二座椅支撑梁上,第一弹簧柱销将第一连杆固定在第一支撑块、第一座椅支撑梁上,第二弹簧柱销将第三连杆固定在第三支撑块、第二座椅支撑梁上,旋转轴将第一座椅板固定在第一连杆和第二连杆上,旋转轴将第二座椅板固定在第三连杆和第四连杆上,第一座椅靠背固定在第一座椅板上;第二座椅靠背固定在第二座椅板上;第一座椅扶手通过旋转部件与第一座椅靠背连接;第二座椅扶手通过旋转部件与第二座椅靠背连接。
可选地,轮椅还包括控制结构;控制结构包括有线控制器、无线控制器、语音识别模块、手势识别模块和主控模块;
其中,有线控制器、无线控制器、语音识别模块、手势识别模块均与主控模块电连接,电动推杆、升降电动推杆均与主控模块通过导线连接。
本公开实施例提供的一种智能轮椅的控制方法及装置,应配置成智能轮椅,智能轮椅包括支撑结构、升降结构和控制结构,支撑结构和控制结构电连接;支撑结构包括电动推杆、支撑板、支撑杆、杠杆;电动推杆的一端与支撑板靠近电动推杆的一侧连接,杠杆固定在支撑板上,支撑杆的一端铰接在杠杆上,电动推杆的另一端铰接在升降结构上;控制方法包括:控制结构接收移动终端发送的第一动作指令;根据第一动作指令生成第一控制指令,并将第一控制指令发送给电动推杆;配置成使电动推杆在第一控制指令指示电动推杆缩短时,根据第一控制指令进行缩短操作,带动杠杆、支撑板以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板远离电动推杆的一侧上升之后,支撑板抬升用户,使用户的臀部离开该用户乘坐位置。本公开实施例提供的智能轮椅控制方法,可以辅助用户或护理人员便捷的完成移乘、移动,减轻了护理人员的劳动强度,提升了用户的生活信心。
本公开实施例提供的一种智能轮椅,其中,包括支撑结构和座椅升降结构;其中,支撑结构固定在座椅升降结构上;支撑结构包括电动推杆、第一支撑杆和第二支撑杆和支撑板;电动推杆的第一端和支撑板的第一边缘连接;第一支撑杆的一端铰接在支撑板的第二边缘,第二支撑杆的一端铰接在支撑板的第三边缘;电动推杆的第二端固定在座椅升降结构上。本公开实施例提供的包括支撑结构的轮椅,可以在将行动不便的用户进行位置移动的过程中,使得用户的前胸与支撑板接触得到支撑板的支撑,便于护理人员将用户进行移动,减小了护理人员的工作强度;并且该支撑板与用户的前胸的接触面积较大,使得用户的前胸所受压强较小,避免了用户上身被抬起和放下时局部受力的不适感,提升了用户使用的舒适性。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本公开的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本 领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本公开实施例所提供的一种智能轮椅的控制方法的流程图;
图2示出了本公开实施例所提供的另一种智能轮椅的控制方法的流程图;
图3示出了本公开实施例所提供的另一种智能轮椅的控制方法的流程图;
图4示出了本公开实施例所提供的另一种智能轮椅的控制方法的流程图;
图5示出了本公开实施例所提供的另一种智能轮椅的控制方法的流程图;
图6示出了本公开实施例所提供的一种智能轮椅的控制装置的结构示意图;
图7示出了本公开实施例所提供的电子设备的结构示意图。
图8示出了本公开实施例所提供的一种智能轮椅的结构示意图;
图9示出了本公开实施例所提供的一种智能轮椅的支撑结构的结构示意图;
图10示出了本公开实施例所提供的一种智能轮椅的支撑板具有凹形支撑部的结构示意图;
图11示出了本公开实施例所提供的一种智能轮椅的支撑板具有矩形腋窝支撑板的结构示意图;
图12示出了本公开实施例所提供的一种智能轮椅中的座椅升降结构的结构示意图;
图13示出了本公开实施例所提供的一种智能轮椅中的座椅结构的结构示意图。
图中:11-支撑结构;111-电动推杆;112-第一支撑杆;113-第二支撑杆;114-支撑板;115-圆柱横梁;116-第一杠杆;118-第一把手;119-第二把手;120-凹形支撑部;21-座椅升降结构;211-第一座椅支撑梁;212-第二座椅支撑梁;213-第一导向柱;214-第二导向柱;215-升降电动推杆;216-连接横梁;217-第一腿挡;218-第二腿挡;219-第一脚踏;220-第二脚踏;221-腿挡连接横梁;31-移动底盘;41-座椅结构;411-第一连杆;412-第二连杆;413-第三连杆;414-第四连杆;415-第一支撑块;416-第二支撑块;417-第三支撑块;418-第四支撑块;419-第一弹簧柱销;420-第二弹簧柱销;421-第一座椅板;422-第二座椅板;423-第一座椅靠背;424-第二座椅靠背;425-第一座椅扶手;426-第二座椅扶手;51-控制结构;511-有线控制器;512-无线控制器;513-语音识别模块;514-手势识别模块;515-主控模块;601-第一接收模块;602-第一发送模块;603-第二接收模块;604-第二发送模块;605-第三接收模块;606-第三发送模块;607-第四接收模块;608-第四发送模块;609-警报模块;610-第五接收模块;611-第一控制模块;612-第六接收模块;613-第二控制模块;614-第三控制模块;615-第七接收模块;616-生成模块;700-电子设备;701-处理器;702-通信总线;703-用户接口;704-网络接口;705-存储器。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围,而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
如图1所示,本公开实施例提供了一种智能轮椅的控制方法,该控制方法应用于智能轮椅,智能轮椅包括支撑结构11、升降结构和控制结构51,支撑结构11和控制结构51电连接;支撑结构11包括电动推杆111、支撑板114、支撑杆、杠杆;电动推杆111的一端与支撑板114靠近电动推杆111的一侧连接,杠杆固定在支撑板114上,支撑杆的一端铰接在杠杆上,电动推杆111的另一端铰接在升降结构上。
其中,具体的包括如下步骤:
S101,控制结构51接收移动终端发送的第一动作指令;
S102,根据第一动作指令生成第一控制指令,并将第一控制指令发送给电动推杆111;配置成使电动推杆111在第一控制指令指示电动推杆111缩短时,根据第一控制指令进行缩短操作,带动杠杆、支撑板114以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板114远离电动推杆111的一侧上升之后,支撑板114抬升用户,使用户臀部离开该用户乘坐位置。
在具体实施中,控制结构51中包括有线接收模块,可以实时接收有线移动终端传输的第一动作指令,当然,有线移动终端传输的第一动作指令是用户或护理人员操作有线移动终端产生的;控制结构51中还可以包括无线接收模块,可以实时接收无线移动终端传输的第一动作指令,其中,无线移动终端传输的第一动作指令是用户或护理人员操作无线移动终端产生的。
控制结构51在接收到第一动作指令之后,生成第一控制指令,并将第一控制指令发送给电动推 杆111。在具体应用中,可以控制电动推杆111伸长或缩短,在第一控制指令指示电动推杆111缩短时,控制结构51将第一控制指令发送给电动推杆111之后,电动推杆111根据该第一控制指令进行缩短操作。在电动推杆111缩短的过程中,会带动杠杆、支撑板114以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板114远离电动推杆111的一侧上升,支撑板114可以支撑用户,具体的,用户可以自行移动到支撑板114处,或者护理人员辅助用户移动到支撑板114处,将用户的前胸与支撑板114接触,将用户的手臂放置在与支撑板114相连接的扶手上,使得支撑板114和扶手可以支撑用户,无需另外的护理人员搀扶用户,减轻护理人员的劳动强度,省时省力。
在支撑板114支撑用户的情况下,可以结合图2所示的控制方法辅助用户落座,其中,具体步骤如下:
S201,接收移动终端发送的第二动作指令;
S202,根据第二动作指令生成第二控制指令,并将第二控制指令发送给电动推杆111;以使电动推杆111在第二控制指令指示电动推杆111伸长时,根据第二控制指令进行伸长操作,带动杠杆、支撑板114以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板114远离电动推杆111的一侧下降之后,支撑板114辅助用户落座。
在具体实施中,用户或护理人员可以利用有线移动终端或无线移动终端发送第二动作指令,该第二动作指令可以是指示电动推杆111伸长的。具体的,控制结构51在接收到第二动作指令之后,根据第二动作指令生成第二控制指令,将该第二控制指令发送给电动推杆111。电动推杆111在接收到第二控制指令之后,进行伸长操作,在电动推杆111伸长的过程中,会带动杠杆、支撑板114以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板114远离电动推杆111的一侧下降,以使支撑板114辅助用户落座,无需护理人员一边固定轮椅,一边辅助用户落座,降低了护理人员的劳动强度。
通过图1和图2的控制方法可以辅助用户从目标位置移乘到轮椅上,当然,在用户从智能轮椅上移乘到目标位置上时,可以先执行图2中的控制方法来实现将用户从智能轮椅上移乘到目标位置上,具体的,可以利用移动终端控制电动推杆111进行缩短操作,使得支撑板114辅助用户臀部抬离乘坐位置,并支撑前倾用户,以便于用户自行换乘到目标位置,或便于护理人员辅助用户换乘到目标位置。
本公开实施例中的智能轮椅还包括座椅结构41,座椅结构41和控制结构51电连接;座椅结构41包括座椅板、座椅支撑梁和电机;座椅支撑梁固定在升降结构上,座椅板通过连接板与座椅支撑梁连接,电机与控制结构51电连接。相应的,在辅助用户移乘、移动时还包括如图3所示的控制方法,其中,具体步骤如下:
S301,接收移动终端发送的第三动作指令;
S302,根据第三动作指令生成第三控制指令,并将第三控制指令发送给电机;以使电机驱动座椅板进行移动,以使得用户进入或离开座椅板对应的预设区域。
在具体实施中,用户从目标位置移乘到轮椅上时,用户或护理人员可以利用移动终端(包括有线移动终端和无线移动终端)生成第三动作指令,在生成第三动作指令之后,移动终端将第三动作指令发送给控制结构51。控制结构51在接收到第三动作指令之后根据第三动作指令生成第三控制指令,并将第三控制指令发送给电机。在第三动作指令指示两个座椅板分开时,电机根据第三控制指令驱动两个座椅板向相反的方向进行移动,以使得两个座椅板分开,用户可以进入到座椅板对应的预设区域内;其中,用户进入到座椅板对应的预设区域内之后,可以利用支撑板114支撑用户的身体。在第三动作指令指示两个座椅板闭合时,也即用户已经进入到座椅板对应的预设区域内,电机根据第三控制指令驱动两个座椅板向相对的方向进行移动,以使得两个座椅板闭合,实现用户落座的目的。
需要说明的是,还可以在座椅板上设置压力传感器,用来检测座椅板上的受力信息,在用户从座椅板上离开时,座椅板上的压力传感器监测到的受力值为0,压力传感器可以将监测到的受力信息发送给控制结构51。控制结构51在确定接收到的受力信息中的受力值为0时,且电动推杆111在执行伸长操作,则生成控制两个座椅板分开的第三控制指令,并将该第三控制指令发送给电机,以使电机驱动两个座椅板分开;进一步地,控制结构51在确定接收到的受力信息中的受力值为0时,且电动推杆111在执行缩短操作,则生成控制两个座椅板闭合的第三控制指令,并将该第三控制指令发送给电机,以使电机驱动两个座椅板闭合。
这里,本公开实施例中的智能轮椅上还可以设置有陀螺仪,陀螺仪将采集到的角速度等数据发送给控制结构51,控制结构51可以基于陀螺仪发送的数据,辅助调整智能轮椅当前的姿态,以使得智能轮椅的姿态便于用户移乘、移动。
本公开实施例提供的智能轮椅还包括采集结构,采集结构包括压力传感器,压力传感器设置有多个,多个压力传感器分别设置在支撑板114上的多个位置,具体的控制方法结合图4所示的方法,具体步骤如下:
S401,控制结构51接收压力传感器实时监测的支撑板114的受力信息;
S402,将支撑板114上不同区域内分别设置的压力传感器同时采集的多个受力信息进行对比,在确定多个受力信息存在差异时,或,将支撑板114上每相邻采集时间点的表面受力分布信息进行对比,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成停止指令,并将停止指令发送给电动推杆111,以使电动推杆111停止当前的操作。
这里,压力传感器可以实时监测支撑板114的受力信息,包括受力值和受力位置等,并将监测到的所有受力信息发送给控制结构51,并且,在具体实施中,可以在支撑板114的左右两侧均设置压力传感器,还可以在支撑板114的上下两侧均设置压力传感器,还可以在支撑板114的左、右、上、下、对角等多侧均设置压力传感器,配置成同时采集支撑板114不同区域的受力信息。
具体的,针对电动推杆111伸缩过程中,压力传感器能够实时且同时采集支撑板114左右部分的两个受力信息,并将两个受力信息发送给控制结构51,控制结构51在接收到两个受力信息之后,将两个受力信息进行对比,在确定相邻支撑板114左右部分的两个受力信息存在差异(两个受力信息中的受力值之间的差值大于预设差值)时,生成停止指令,并将停止指令发送给电动推杆111,以使电动推杆111停止当前的操作。另外,压力传感器实时将支撑板114的表面受力分布信息发送给控制结构51,控制结构51在接收到每个表面受力分布信息时,将相邻采集时间点的表面受力分布信息进行对比,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成停止指令,并将停止指令发送给电动推杆111,以使电动推杆111停止当前的操作。(例如由于用户重心向左或向右偏移,导致支撑板114受力位置发生变化;由于用户重心向后偏移,导致支撑板114受力值减小等)时,生成停止指令,并将停止指令发送给电动推杆111,以使电动推杆111停止当前的操作,避免用户发生危险。
需要说明的是,在电动推杆111执行伸长或缩短的操作之前,压力传感器采集支撑板114的表面受力分布信息,并发送给控制结构51。控制结构51将每相邻采集时间点的表面受力分布信息进行对比,在相邻采集时间点的表面受力分布信息之间的差异较小时,再控制电动推杆111执行伸长或缩短的操作,避免在用户未站稳之前便执行伸长或缩短的操作,导致用户发生意外。
并且,智能轮椅还包括警报结构,警报结构与控制结构51电连接。在确定多个受力信息存在差异时,或,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成警报指令,并将警报指令发送给警报结构,以使警报结构根据警报指令进行警报,利用警报结构进行警报来提示用户注意安全。其中,警报结构可以包括蜂鸣器,蜂鸣器根据警报指令进行发声来提示用户;警报结构还可以包括发光二极管(Light Emitting Diode,LED)灯,LED灯根据警报指令按照预设的闪烁规则进行闪烁;警报结构还可以包括通信装置,通信装置接收到警报指令之后,可以生成警报信息,发送给当前用户的紧急联系人对应的移动设备等;本公开实施例对此不做具体限定。
本公开实施例的智能轮椅还包括移动底盘31,移动底盘31包括激光雷达传感器、循迹传感器和驱动轮,激光雷达传感器、循迹传感器均与控制结构51电连接;可以结合图5所示的控制方法来控制智能轮椅进行移动,其中,具体步骤如下:
S501,接收激光雷达传感器采集预设区域内的环境数据、循迹传感器探测预先设置的导航路标数据和视觉传感器采集的目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息;
S502,根据接收到的环境数据、导航路标数据、目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息,制定运动轨迹,按照运动轨迹控制驱动轮进行移动。
在具体实施中,激光雷达传感器可以实时采集预设区域(以当前位置为中心,以预设距离为半径确定预设区域)内的环境数据,包括障碍物的形状数据、距离当前位置的距离等,激光雷达传感器将采集的环境数据发送给控制结构51,控制结构51根据接收到的环境数据模拟出智能轮椅当前所处的虚拟环境,可以基于该模拟环境,根据起始位置(当前所处的位置)和终点位置,制定智能轮椅的运动轨迹。
进一步的,还可以预先在地面上铺设磁条或者深色色带作为导航路标,每个导航路标均携带有位置标识,例如,当前导航路标所在的经纬度数据,或者当前导航路标距某一参考位置的距离数据等。循迹传感器可以探测导航路标数据,并将导航路标数据发送给控制结构51。
控制结构51可以根据接收到的环境数据和导航路标数据,制定运动轨迹,按照运动轨迹控制驱动轮进行移动,以使滑动带动智能轮椅从起始位置移动至终点位置。在此,通过激光雷达传感器和 循迹传感器可以实现智能轮椅的粗定位。
在对目标位置的粗定位之后,还可以利用移动底盘31后侧设置的视觉传感器(或者距离传感器,本公开实施例以视觉传感器为例进行阐述),实时采集目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息,将目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息发送给控制结构51。在实际应用中,可以仅采集目标位置上用户的图像信息,也可以仅采集目标位置处的自然标识物(如床脚等)或人工标识物(如特定排布的二维码、多边形形状物等)的图像信息,当然,为了确保精定位的精确度,可以同时采集目标位置上用户的图像信息和目标位置处的标识物的图像信息。控制结构51在接收到目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息之后,计算出智能轮椅与目标位置的相对位姿信息,并通过控制结构51规划出移动轨迹,控制智能轮椅沿着所规划的轨迹向后方倒退,使得用户位于座椅板对应的预设区域(即分开的左右座椅板位于用户两侧)时停止移动,实现智能轮椅的精定位。
在具体实施中,采集结构还包括高度探测传感器;高度探测传感器设置在座椅板上,且高度探测传感器与控制结构51电连接。
接收高度探测传感器探测到的当前所处的第一水平高度与用户所处的第二水平高度;在第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值时,控制升降结构向上移动设定距离,以使升降结构带动座椅板向上移动设定距离;在第一水平高度和第二水平高度之间的差距大于或等于预设阈值时,控制升降结构进行移动,以使第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值。
在具体实施中,高度探测传感器设置在座椅板上,当然,由于两个座椅板的高度相同,可以将高度探测传感器设置在任一座椅板上,高度探测传感器可以实时监测座椅板当前所处的第一水平高度;另外,高度探测传感器还可以实时探测用户所处的第二水平高度,为了避免高度探测传感器的资源浪费,可以设置在接收到用户的移乘指令之后,再采集用户所处的第二水平高度。
高度探测传感器在监测到座椅板的第一水平高度和第二水平高度之后,将第一水平高度和第二水平高度发送给控制结构51。控制结构51计算第一水平高度和第二水平高度之间的差距,在第一水平高度和第二水平高度之间的差值小于预设阈值时,也即座椅板的水平高度与用户所处的水平高度相近时,则控制升降结构向上移动设定距离,由于座椅板固定在升降结构上,因此,在升降结构向上移动的同时可以带动座椅板向上移动设定距离,也即,使得座椅板的水平高度高于用户所处的水平高度,便于用户移乘。
可选地,在第一水平高度和第二水平高度之间的差值大于预设阈值时,也即座椅板的水平高度与用户所处的水平高度相差较大时,则控制升降结构进行移动,配置成使第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值。具体的,在确定第一水平高度和第二水平高度之间的差值大于预设阈值之后,可以进一步判断第一水平高度和第二水平高度之间的大小,若第一水平高度大于第二水平高度,则控制升降结构下降,直至第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值;若第一水平高度小于第二水平高度,则控制升降结构上升,直至第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值。在第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值之后,控制升降结构向上移动设定距离。
本公开实施例中的采集结构还包括微动开关,微动开关设置在座椅支撑梁上,且与控制结构51电连接。当微动开关在座椅支撑梁下降过程中,接触到物体时,将向控制结构51返回触发信号,此时,控制结构51控制升降结构停止移动。
在具体实施中,本公开实施例的采集结构还包括语音识别模块513和手势识别模块514;其中,语音识别模块513、手势识别模块514均与控制结构51电连接。
在具体实施中,用户或护理人员可以发出语音来对智能轮椅下达指令,在用户或护理人员发出指定语音时,语音识别模块513中的麦克风阵列可以识别到用户或护理人员发出的指定语音,并根据识别到的指定语音生成对应的语音指令。语音识别模块513将识别到的语音指令发送给控制结构51,控制结构51接收到语音指令之后,基于该语音指令生成第四控制指令。
同样的,用户或护理人员还可以通过做指定的手势或表情来对智能轮椅下达指令,在用户或护理人员做出指定的手势或表情时,手势识别模块514通过视觉传感器和深度传感器采集用户或护理人员的面部动作及手势动作,并生成的对应的第四控制指令。控制结构51可以根据第四控制指令来控制智能轮椅进行相应的动作。
本公开实施例提供的智能轮椅控制方法,可以辅助用户或护理人员便捷的完成移乘、移动,减轻了护理人员的劳动强度,提升了用户的生活信心。
本公开实施例还提供了与智能轮椅的控制方法对应的智能轮椅的控制装置,由于本公开实施例 中的装置解决问题的原理与本公开实施例上述智能轮椅的控制方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
参见图6所示,本公开实施例所提供的智能轮椅的控制装置包括:
第一接收模块601,配置成接收移动终端发送的第一动作指令;
第一发送模块602,配置成根据第一动作指令生成第一控制指令,并将第一控制指令发送给电动推杆111;以使电动推杆111在第一控制指令指示电动推杆111缩短时,根据第一控制指令进行缩短操作,带动杠杆、支撑板114以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板114远离电动推杆111的一侧上升之后,支撑板114抬升用户,使用户臀部离开该用户乘坐位置。
在一种实施方式中,上述智能轮椅的控制装置还包括:
第二接收模块603,配置成接收移动终端发送的第二动作指令;
第二发送模块604,配置成根据第二动作指令生成第二控制指令,并将第二控制指令发送给电动推杆111;以使电动推杆111在第二控制指令指示电动推杆111伸长时,根据第二控制指令进行伸长操作,带动杠杆、支撑板114以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板114远离电动推杆111的一侧下降之后,支撑板114辅助用户落座。
在另一种实施方式中,上述智能轮椅的控制装置还包括:
第三接收模块605,配置成接收移动终端发送的第三动作指令;
第三发送模块606,配置成根据第三动作指令生成第三控制指令,并将第三控制指令发送给电机;以使电机驱动座椅板进行移动,以使得用户进入或离开座椅板对应的预设区域。
在又一种实施方式中,上述智能轮椅的控制装置还包括:
第四接收模块607,配置成接收压力传感器实时监测的支撑板114的受力信息;
第四发送模块608,配置成将支撑板114上不同区域内分别设置的压力传感器同时采集的多个受力信息进行对比,在确定多个受力信息存在差异时,或,将支撑板114上每相邻采集时间点的表面受力分布信息进行对比,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成停止指令,并将停止指令发送给电动推杆111,以使电动推杆111停止当前的操作。
在再一种实施方式中,上述智能轮椅的控制装置还包括:
警报模块609,配置成在确定多个受力信息存在差异时,或,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成警报指令,并将警报指令发送给警报结构;配置成使警报结构根据警报指令进行警报。
在再一种实施方式中,上述智能轮椅的控制装置还包括:
第五接收模块610,配置成接收激光雷达传感器采集预设区域内的环境数据、循迹传感器探测预先设置的导航路标数据和视觉传感器采集的目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息;
第一控制模块611,配置成根据接收到的环境数据、导航路标数据、目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息,制定运动轨迹,按照运动轨迹控制驱动轮进行移动。
在再一种实施方式中,上述智能轮椅的控制装置还包括:
第六接收模块612,配置成接收高度探测传感器探测到的当前所处的第一水平高度与用户所处的第二水平高度;
第二控制模块613,配置成在第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值时,控制升降结构向上移动设定距离,以使升降结构带动座椅板向上移动设定距离。
在再一种实施方式中,上述智能轮椅的控制装置还包括:
第三控制模块614,配置成在第一水平高度和第二水平高度之间的差距大于或等于预设阈值时,控制升降结构进行移动,以使第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值。
在再一种实施方式中,上述智能轮椅的控制装置还包括:
第七接收模块615,配置成接收语音识别模块513将识别到的语音指令、手势识别模块514将采集到的手势指令;
生成模块616,配置成基于语音指令,或,手势指令,生成第四控制指令。
图7描述了本发明实施例提供的一种电子设备700的结构,该电子设备700包括:至少一个处理器701,至少一个网络接口704或者其他用户接口703,存储器705,至少一个通信总线702。通信总线702配置成实现这些组件之间的连接通信。该电子设备700可选的包含用户接口703,包括显示器(例如,触摸屏、LCD、CRT、全息成像(Holographic)或者投影(Projector)等),键盘或者点击设备(例如,鼠标,轨迹球(trackball),触感板或者触摸屏等)。
存储器705可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器701提供指令和数据。存储器705的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(Non-Volatile Random Access Memory,NVRAM)。
在一些实施方式中,存储器705存储了如下的元素,可执行模块或者数据结构,或者他们的子集,或者他们的扩展集;
在本发明实施例中,通过调用存储器705存储的程序或指令,处理器701配置成:
控制结构51接收移动终端发送的第一动作指令;
根据第一动作指令生成第一控制指令,并将第一控制指令发送给电动推杆111;以使电动推杆111在第一控制指令指示电动推杆111缩短时,根据第一控制指令进行缩短操作,带动杠杆、支撑板114以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板114远离电动推杆111的一侧上升之后,支撑板114抬升用户,使用户的臀部离开该用户乘坐位置。
可选地,处理器701执行的方法中,还包括:
接收移动终端发送的第二动作指令;
根据第二动作指令生成第二控制指令,并将第二控制指令发送给电动推杆111;以使电动推杆111在第二控制指令指示电动推杆111伸长时,根据第二控制指令进行伸长操作,带动杠杆、支撑板114以支撑杆为支点进行旋转,使得支撑板114远离电动推杆111的一侧下降之后,支撑板114辅助用户落座。
可选地,处理器701执行的方法中,包括:
接收移动终端发送的第三动作指令;
根据第三动作指令生成第三控制指令,并将第三控制指令发送给电机;以使电机驱动座椅板进行移动,以使得用户进入或离开座椅板对应的预设区域。
可选地,处理器701执行的方法中,包括:
控制结构51接收压力传感器实时监测的支撑板114的受力信息;
将支撑板114上不同区域内分别设置的压力传感器同时采集的多个受力信息进行对比,在确定多个受力信息存在差异,或,将支撑板114上每相邻采集时间点的表面受力分布信息进行对比,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成停止指令,并将停止指令发送给电动推杆111,以使电动推杆111停止当前的操作。
可选地,处理器701执行的方法中,包括:
在确定多个受力信息存在差异时,或,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成警报指令,并将警报指令发送给警报结构;以使警报结构根据警报指令进行警报。
可选地,处理器701执行的方法中,包括:
接收激光雷达传感器采集预设区域内的环境数据、循迹传感器探测预先设置的导航路标数据和视觉传感器采集的目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息;
根据接收到的环境数据、导航路标数据、目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息,制定运动轨迹,按照运动轨迹控制驱动轮进行移动。
可选地,处理器701执行的方法中,包括:
接收高度探测传感器探测到的当前所处的第一水平高度与用户所处的第二水平高度;
在第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值时,控制升降结构向上移动设定距离,以使升降结构带动座椅板向上移动设定距离。
可选地,处理器701执行的方法中,在第一水平高度和第二水平高度之间的差距大于或等于预设阈值时,控制升降结构进行移动,以使第一水平高度和第二水平高度之间的差距小于预设阈值。
可选地,处理器701执行的方法中,包括:
接收语音识别模块513将识别到的语音指令、手势识别模块514将采集到的手势指令;
基于语音指令,或,手势指令,生成第四控制指令。
本公开实施例所提供的智能轮椅的控制方法及装置的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,程序代码包括的指令可配置成执行前面方法实施例中的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
具体地,该存储介质能够为通用的存储介质,如移动磁盘、硬盘等,该存储介质上的计算机程序被运行时,能够执行上述智能轮椅的控制方法,从而能够辅助用户或护理人员便捷的完成移乘、移动,减轻了护理人员的劳动强度,提升了用户的生活信心。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对 现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本公开各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
如图8所示,本公开实施例提供的智能轮椅,具体包括支撑结构11和座椅升降结构21;其中,支撑结构11固定在座椅升降结构21上;需要说明的是,本实施例提供的包括支撑结构的轮椅包括上述实施例提供的智能轮椅的所有结构。
如图9所示,支撑结构11包括电动推杆111、第一支撑杆112和第二支撑杆113和支撑板114。
可选地,电动推杆111的第一端和支撑板114的第一边缘连接;护理人员可以手动或者通过控制器控制电动推杆111进行伸长或缩短,在电动推杆111伸长时,电动推杆111的第一端升高,便带动支撑板114的第一边缘升高;在电动推杆111缩短时,电动推杆111的第一端降低,便带动支撑板114的第一边缘降低。
第一支撑杆112的一端铰接在支撑板114的第二边缘,且距离第一边缘为预设距离;第二支撑杆113的一端铰接在支撑板114的第三边缘,且距离第一边缘为预设距离。
电动推杆111的第二端固定在座椅升降结构21上,通过座椅升降结构21可以调节电动推杆111的高度。
可选地,电动推杆111也可以采用能够实现直线运动的驱动单元,例如液压缸、气压缸等,本实施例提供的支撑结构11只需要满足能够带动支撑板的第一边缘进行运动即可,本实施例对此不做具体限定。
如图9所示,支撑结构11还包括圆柱横梁115;电动推杆111的第一端直接铰接在圆柱横梁115的中间位置;支撑板114的第一边缘固定在圆柱横梁115的弧面上。
如图9所示,支撑结构11还包括第一杠杆116和第二杠杆,其中,第二杠杆未在附图中进行示出。
第一杠杆116的第一端固定在圆柱横梁115的第一端;第二杠杆的第一端固定在圆柱横梁115的第二端。
第一支撑杆112直接铰接在第一杠杆116的中间位置;第二支撑杆113直接铰接在第二杠杆的中间位置;在具体应用中,第一支撑杆112可以直接铰接在第一杠杆116的第一预设位置处,第二支撑杆113可以直接铰接在第二杠杆的第二预设位置处,第一预设位置处与圆柱横梁115的第一端之间的第一距离,与第二预设位置处与圆柱横梁115的第二端之间的第二距离相等即可。
第一杠杆116、第二杠杆均与支撑板114相连接,且第一杠杆116、第二杠杆的形状与支撑板114的板面形状相吻合。由图9可知,支撑板114的第四边缘存在内凹的弧形,且支撑板114的第四边缘存在一定的厚度。
在具体实施中,利用杠杆定理,在电动推杆111伸长时,带动支撑板114的第一边缘升高,由于第一支撑杆112和第二支撑杆113是固定不动的,因此,第一杠杆116、第二杠杆基于第一支撑杆112和第二支撑杆113,使得支撑板114进行转动,也即支撑板114的第一边缘升高时,第四边缘降低。同样的,在电动推杆111缩短时,带动支撑板114的第一边缘降低,第四边缘升高。
如图9所示,支撑结构11还包括第一把手118和第二把手119。
第一把手118固定在第一杠杆116上距离第一端为预设距离处;第二把手119固定在第二杠杆上距离第一端为预设距离处,在护理人员将用户移乘至轮椅上时,可以将用户的两只手或手臂分别放置在第一把手118和第二把手119上,以使用户可以通过第一把手118和第二把手119来支撑身体。
如图10所示,可选地,支撑板114的第四边缘设置有配置成支撑腋窝的凹形支撑部120。其中,当用户的前胸与支撑板114的第四边缘接触时,用户的腋窝部分能够放置于凹形支撑部120,另外,如图11所示,支撑板114的第四边缘可以设置有前胸及腋窝矩形支撑板,从而能够使得用户更好的将手臂以及腋窝部分放置于支撑板上;进而能够使得支撑板的形式根据人体工学设计具有多种形状。
如图12所示,座椅升降结构21包括第一座椅支撑梁211、第二座椅支撑梁212、第一导向柱213、第二导向柱214、升降电动推杆215、连接横梁216;
其中,第一座椅支撑梁211固定在第一导向柱213上;第二座椅支撑梁212固定在第二导向柱214上;第一导向柱213的第一端固定在连接横梁216的第一端;第二导向柱214的第一端固定在连接横梁216的第二端;升降电动推杆215的第一端铰接在连接横梁216的中间位置上;第一支撑 杆112的第二端、第二支撑杆113的第二端均固定在连接横梁216上。
座椅升降结构21还包括第一腿挡217、第二腿挡218、第一脚踏219、第二脚踏220、腿挡连接横梁221;
其中,第一脚踏219固定在第一导向柱213上;第二脚踏220固定在第二导向柱214上;第一腿挡217、第二腿挡218均固定在腿挡连接横梁221上;腿挡连接横梁221的第一端固定在第一导向柱213上,且腿挡连接横梁221的第二端固定在第二导向柱214上。
其中,第一导向柱213、第二导向柱214均由一个内套管和一个外套管组成。
值得说明的是,可以人为的控制第一导向柱213的外套管、第二导向柱214的外套管进行上下移动,但是,考虑到腿挡连接横梁221同时固定在第一导向柱213的外套管、第二导向柱214的外套管上,因此,第一导向柱213的外套管、第二导向柱214的外套管需要同时进行移动,且移动的距离相等。通过控制第一导向柱213的外套管、第二导向柱214的外套管进行上下移动来调整第一腿挡217、第二腿挡218、第一脚踏219、第二脚踏220的高度以适应当前用户,并且第二腿挡218与第一腿挡217的高度相同,第二脚踏220的高度与第一脚踏219的高度相同。同时,还可以控制第一座椅支撑梁211和第二座椅支撑梁212的高度,以适应当前的用户。
控制结构也可以生成相应的控制指令,控制升降电动推杆215带动第一导向柱213的外套管、第二导向柱214的外套管进行上下移动,使得第一腿挡217、第二腿挡218、第一脚踏219、第二脚踏220适应当前的用户。
如图8所示,本公开实施例提供的轮椅还包括移动底盘31;第一导向柱213的第二端、所述第二导向柱214的第二端、所述升降电动推杆215的第二端均固定在移动底盘41上。
如图13所示,本公开实施例提供的轮椅还包括座椅结构41;座椅结构41固定在座椅升降结构21上。
具体的,如图90所示,座椅结构41包括第一连杆411、第二连杆412、第三连杆413、第四连杆414、第一支撑块415、第二支撑块416、第三支撑块417、第四支撑块418、第一弹簧柱销419、第二弹簧柱销420、第一座椅板421、第二座椅板422、第一座椅靠背423、第二座椅靠背424、第一座椅扶手425和第二座椅扶手426;
其中,旋转轴分别将第一连杆411、第二连杆412固定在第一座椅支撑梁211上,旋转轴分别将第三连杆413、第四连杆414固定在第二座椅支撑梁212上,第一支撑块415、第二支撑块416均固定在第一座椅支撑梁211上,第三支撑块417、第四支撑块418均固定在第二座椅支撑梁212上,第一弹簧柱销419将第一连杆411固定在第一支撑块415、第一座椅支撑梁211上,第二弹簧柱销420将第三连杆413固定在第三支撑块417、第二座椅支撑梁212上,旋转轴将第一座椅板421固定在第一连杆411和第二连杆412上,旋转轴将第二座椅板422固定在第三连杆413和第四连杆414上,第一座椅靠背423固定在第一座椅板421上;第二座椅靠背424固定在第二座椅板422上;第一座椅扶手425通过旋转部件与第一座椅靠背423连接;第二座椅扶手426通过旋转部件与第二座椅靠背424连接。
本公开实施例中的轮椅还包括控制结构51;控制结构51包括有线控制器511、无线控制器512、语音识别模块513、手势识别模块514和主控模块515;其中,控制结构51、有线控制器511、无线控制器512、语音识别模块513、手势识别模块514和主控模块515均未在附图中进行示出。
其中,有线控制器511、无线控制器512、语音识别模块513、手势识别模块514均与主控模块515电连接,电动推杆111、升降电动推杆215均与主控模块515通过导线连接。
在具体实施中,护理人员或者用户可以通过有线控制器511、无线控制器512发送控制指令给主控模块515,使得主控模块515控制电动推杆111的伸长与缩短,来调整支撑板114当前的状态;以及控制升降电动推杆215进行上下移动,达到调节第一座椅支撑梁211、第二座椅支撑梁212、第一腿挡217、第二腿挡218、第一脚踏219、第二脚踏220的高度的目的;也可以通过主控模块控制轮椅的移动方向和移动速度或移动到指定位置。
在具体实施中,护理人员或者用户还可以发出预设的语音信号,以使得语音识别模块513识别护理人员或者用户的语音信号,生成相应的控制指令,并发送给主控模块515,使得主控模块515控制电动推杆111的伸长与缩短,来调整支撑板114当前的状态;以及控制升降电动推杆215进行上下移动,达到调节第一座椅支撑梁211、第二座椅支撑梁212、第一腿挡217、第二腿挡218、第一脚踏219、第二脚踏220的高度的目的;也可以通过主控模块控制轮椅的移动方向和移动速度或移动到指定位置。
在具体实施中,护理人员或者用户还可以执行预设的手势信号,以使得手势识别模块514识别 护理人员或者用户的手势信号,生成相应的控制指令,并发送给主控模块515,使得主控模块515控制电动推杆111的伸长与缩短,来调整支撑板114当前的状态;以及控制升降电动推杆215进行上下移动,达到调节第一座椅支撑梁211、第二座椅支撑梁212、第一腿挡217、第二腿挡218、第一脚踏219、第二脚踏220的高度的目的;也可以通过主控模块控制轮椅的移动方向和移动速度或移动到指定位置。
本公开实施例可以通过控制结构51控制轮椅中的各部件适用于用户当前的状态,帮助医护人员将用户进行移动,减小了护理人员的工作强度;并且支撑结构11的支撑板114与用户的前胸的接触面积较大,使得用户的前胸所受压强较小,避免了用户上身被抬起和放下时局部受力的不适感,提升了用户使用的舒适性;座椅升降结构21的第一腿挡217、第二腿挡218也可以在用户未进行落座时,辅助支撑结构11给予用户一定的支撑作用。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
工业实用性
本公开实施例提供的一种智能轮椅的控制方法及装置及包括支撑结构的轮椅,能够辅助用户或护理人员便捷的完成移乘、移动,减轻了护理人员的劳动强度,提升了用户的生活信心。

Claims (20)

  1. 一种智能轮椅的控制方法,其特征在于,应用于智能轮椅,所述智能轮椅包括支撑结构、升降结构和控制结构,所述支撑结构和所述控制结构电连接;所述支撑结构包括电动推杆、支撑板、支撑杆、杠杆;所述电动推杆的一端与所述支撑板靠近所述电动推杆的一侧连接,所述杠杆固定在所述支撑板上,所述支撑杆的一端铰接在所述杠杆上,所述电动推杆的另一端铰接在所述升降结构上;
    所述控制方法包括:
    所述控制结构接收移动终端发送的第一动作指令;
    根据所述第一动作指令生成第一控制指令,并将所述第一控制指令发送给所述电动推杆;配置成使所述电动推杆在所述第一控制指令指示所述电动推杆缩短时,根据所述第一控制指令进行缩短操作,带动所述杠杆、所述支撑板以所述支撑杆为支点进行旋转,使得所述支撑板远离所述电动推杆的一侧上升之后,所述支撑板抬升用户,使所述用户的臀部离开该用户乘坐位置。
  2. 根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,还包括:
    接收移动终端发送的第二动作指令;
    根据所述第二动作指令生成第二控制指令,并将所述第二控制指令发送给所述电动推杆;配置成使所述电动推杆在所述第二控制指令指示所述电动推杆伸长时,根据所述第二控制指令进行伸长操作,带动所述杠杆、所述支撑板以所述支撑杆为支点进行旋转,使得所述支撑板远离所述电动推杆的一侧下降之后,所述支撑板辅助用户落座。
  3. 根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述智能轮椅还包括座椅结构,所述座椅结构和所述控制结构电连接;所述座椅结构包括座椅板、座椅支撑梁和电机;所述座椅支撑梁固定在所述升降结构上,所述座椅板通过连接板与所述座椅支撑梁连接,所述电机与所述控制结构电连接;
    所述控制方法包括:
    接收移动终端发送的第三动作指令;
    根据所述第三动作指令生成第三控制指令,并将所述第三控制指令发送给所述电机;配置成使所述电机驱动所述座椅板进行移动,以使得用户进入或离开所述座椅板对应的预设区域。
  4. 根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述智能轮椅还包括采集结构,所述采集结构包括压力传感器,所述压力传感器设置有多个,多个所述压力传感器分别设置在所述支撑板上的多个位置;
    所述控制方法包括:
    所述控制结构接收所述压力传感器实时监测的所述支撑板的受力信息;
    将所述支撑板上不同区域内分别设置的压力传感器同时采集的多个受力信息进行对比,在确定所述多个受力信息存在差异时,或,将所述支撑板上每相邻采集时间点的表面受力分布信息进行对比,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成停止指令,并将所述停止指令发送给所述电动推杆,配置成使所述电动推杆停止当前的操作。
  5. 根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述智能轮椅还包括警报结构,所述警报结构与所述控制结构电连接;所述控制方法包括:
    在确定所述多个受力信息存在差异时,或,在相邻采集时间点的表面受力分布信息存在差异时,生成警报指令,并将所述警报指令发送给所述警报结构;配置成使所述警报结构根据所述警报指令进行警报。
  6. 根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述智能轮椅还包括移动底盘;所述移动底盘包括激光雷达传感器、循迹传感器、视觉传感器和驱动轮,所述激光雷达传感器、所述循迹传感器、所述视觉传感器均与所述控制结构电连接;
    所述控制方法包括:
    接收所述激光雷达传感器采集预设区域内的环境数据、所述循迹传感器探测预先设置的导航路标数据和所述视觉传感器采集的目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息;
    根据接收到的所述环境数据、所述导航路标数据、所述目标位置上用户的图像信息和/或目标位置处的标识物的图像信息,制定运动轨迹,按照所述运动轨迹控制所述驱动轮进行移动。
  7. 根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述采集结构还包括高度探测传感器;所述高度探测传感器设置在所述座椅板上,且所述高度探测传感器与所述控制结构电连接;
    所述控制方法包括:
    接收所述高度探测传感器探测到的当前所处的第一水平高度与用户所处的第二水平高度;
    在所述第一水平高度和所述第二水平高度之间的差距小于预设阈值时,控制所述升降结构向上移动设定距离,配置成使所述升降结构带动所述座椅板向上移动设定距离。
  8. 根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,在所述第一水平高度和所述第二水平高度之间的差距大于或等于所述预设阈值时,控制所述升降结构进行移动,配置成使所述第一水平高度和所述第二水平高度之间的差距小于预设阈值。
  9. 根据权利要求8所述的控制方法,其特征在于,所述采集结构还包括语音识别模块和手势识别模块;其中,所述语音识别模块、所述手势识别模块均与所述控制结构电连接;
    所述控制方法包括:
    接收所述语音识别模块将识别到的语音指令、所述手势识别模块将采集到的手势指令;
    基于所述语音指令,或,所述手势指令,生成第四控制指令。
  10. 一种智能轮椅的控制装置,其特征在于,应用于智能轮椅,所述智能轮椅包括支撑结构、升降结构和控制结构,所述支撑结构和所述控制结构电连接;所述支撑结构包括电动推杆、支撑板、支撑杆、杠杆;所述电动推杆的一端与所述支撑板靠近所述电动推杆的一侧连接,所述杠杆固定在所述支撑板上,所述支撑杆的一端铰接在所述杠杆上,所述电动推杆的另一端铰接在所述升降结构上;
    所述控制装置包括:
    第一接收模块,配置成接收移动终端发送的第一动作指令;
    第一发送模块,配置成根据所述第一动作指令生成第一控制指令,并将所述第一控制指令发送给所述电动推杆;配置成使所述电动推杆在所述第一控制指令指示所述电动推杆缩短时,根据所述第一控制指令进行缩短操作,带动所述杠杆、所述支撑板以所述支撑杆为支点进行旋转,使得所述支撑板远离所述电动推杆的一侧上升之后,所述支撑板抬升用户,使所述用户的臀部离开该用户乘坐位置。
  11. 一种智能轮椅,其特征在于,包括支撑结构和座椅升降结构;其中,所述支撑结构固定在所述座椅升降结构上;所述支撑结构包括电动推杆、第一支撑杆、第二支撑杆和支撑板;
    所述电动推杆的第一端和所述支撑板的第一边缘连接;
    所述第一支撑杆的第一端铰接在所述支撑板的第二边缘,所述第二支撑杆的第一端铰接在所述支撑板的第三边缘;
    所述电动推杆的第二端固定在所述座椅升降结构上。
  12. 根据权利要求11所述的智能轮椅,其特征在于,所述支撑结构还包括圆柱横梁;
    所述电动推杆的第一端铰接在所述圆柱横梁的中间位置;
    所述支撑板的第一边缘固定在所述圆柱横梁的弧面上。
  13. 根据权利要求12所述的智能轮椅,其特征在于,所述支撑结构还包括第一杠杆和第二杠杆;
    所述第一杠杆的第一端固定在所述圆柱横梁的第一端;
    所述第二杠杆的第一端固定在所述圆柱横梁的第二端;
    所述第一支撑杆铰接在所述第一杠杆的中间位置;所述第二支撑杆铰接在所述第二杠杆的中间位置;
    所述第一杠杆、所述第二杠杆均与所述支撑板相连接。
  14. 根据权利要求11-13任一项所述的智能轮椅,其特征在于,所述支撑板远离所述电动推杆的一端设置为第四边缘,所述支撑板的第四边缘设置有配置成支撑腋窝的凹形支撑部。
  15. 根据权利要求13或14所述的智能轮椅,其特征在于,所述座椅升降结构包括第一座椅支撑梁、第二座椅支撑梁、第一导向柱、第二导向柱、升降电动推杆、连接横梁;
    其中,所述第一座椅支撑梁固定在所述第一导向柱上;所述第二座椅支撑梁固定在所述第二导向柱上;所述第一导向柱的第一端固定在所述连接横梁的第一端;所述第二导向柱的第一端固定在所述连接横梁的第二端;所述升降电动推杆的第一端铰接在所述连接横梁的中间位置上;所述第一支撑杆的第二端、所述第二支撑杆的第二端均固定在所述连接横梁上。
  16. 根据权利要求15所述的智能轮椅,其特征在于,所述座椅升降结构还包括第一腿挡、第二腿挡、第一脚踏、第二脚踏、腿挡连接横梁;
    其中,所述第一脚踏固定在所述第一导向柱上;所述第二脚踏固定在所述第二导向柱上;所述第一腿挡、所述第二腿挡均固定在所述腿挡连接横梁上;所述腿挡连接横梁的第一端固定在所述第一导向柱上,且所述腿挡连接横梁的第二端固定在所述第二导向柱上。
  17. 根据权利要求16所述的智能轮椅,其特征在于,还包括移动底盘;
    所述第一导向柱的第二端、所述第二导向柱的第二端、所述升降电动推杆的第二端均固定在所述移动底盘上。
  18. 根据权利要求17所述的包括支撑结构的轮椅,其特征在于,还包括座椅结构;
    其中,所述座椅结构固定在所述座椅升降结构上。
  19. 根据权利要求18所述的智能轮椅,其特征在于,所述座椅结构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一支撑块、第二支撑块、第三支撑块、第四支撑块、第一弹簧柱销、第二弹簧柱销、第一座椅板、第二座椅板、第一座椅靠背、第二座椅靠背、第一座椅扶手和第二座椅扶手;
    其中,旋转轴分别将所述第一连杆、所述第二连杆固定在所述第一座椅支撑梁上,旋转轴分别将所述第三连杆、所述第四连杆固定在所述第二座椅支撑梁上,所述第一支撑块、所述第二支撑块均固定在所述第一座椅支撑梁上,所述第三支撑块、所述第四支撑块均固定在所述第二座椅支撑梁上,所述第一弹簧柱销将所述第一连杆固定在所述第一支撑块、所述第一座椅支撑梁上,所述第二弹簧柱销将所述第三连杆固定在所述第三支撑块、所述第二座椅支撑梁上,旋转轴将所述第一座椅板固定在所述第一连杆和所述第二连杆上,旋转轴将所述第二座椅板固定在所述第三连杆和所述第四连杆上,所述第一座椅靠背固定在所述第一座椅板上;所述第二座椅靠背固定在所述第二座椅板上;所述第一座椅扶手通过旋转部件与所述第一座椅靠背连接;所述第二座椅扶手通过旋转部件与所述第二座椅靠背连接。
  20. 根据权利要求19所述的智能轮椅,其特征在于,还包括控制结构;所述控制结构包括有线控制器、无线控制器、语音识别模块、手势识别模块和主控模块;
    其中,所述有线控制器、所述无线控制器、所述语音识别模块、所述手势识别模块均与所述主控模块电连接,所述电动推杆、所述升降电动推杆均与所述主控模块通过导线连接。
PCT/CN2020/084998 2019-09-20 2020-04-16 一种智能轮椅的控制方法及装置及智能轮椅 WO2021051798A1 (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910891660.6 2019-09-20
CN201921578055.5U CN210962704U (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种包括支撑结构的轮椅
CN201910891667.8A CN110496000A (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种包括支撑结构的轮椅
CN201921578055.5 2019-09-20
CN201910891667.8 2019-09-20
CN201910891660.6A CN110623799B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 一种智能轮椅的控制方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021051798A1 true WO2021051798A1 (zh) 2021-03-25

Family

ID=74883005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2020/084998 WO2021051798A1 (zh) 2019-09-20 2020-04-16 一种智能轮椅的控制方法及装置及智能轮椅

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021051798A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102370550A (zh) * 2010-08-05 2012-03-14 苏芳庆 一种智慧型移位和站立载具
CN105455976A (zh) * 2015-11-20 2016-04-06 安宁 一种智能康复轮椅
US20170266069A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Denso International America, Inc. Autonomous Wheelchair
CN206852717U (zh) * 2016-08-31 2018-01-09 复旦大学附属华山医院 医疗康复轮椅
CN108852667A (zh) * 2018-07-24 2018-11-23 北京理工大学 座椅机器人的控制方法、装置及座椅机器人
CN110496000A (zh) * 2019-09-20 2019-11-26 北京理工大学 一种包括支撑结构的轮椅
CN110623799A (zh) * 2019-09-20 2019-12-31 北京理工大学 一种智能轮椅的控制方法及装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102370550A (zh) * 2010-08-05 2012-03-14 苏芳庆 一种智慧型移位和站立载具
CN105455976A (zh) * 2015-11-20 2016-04-06 安宁 一种智能康复轮椅
US20170266069A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Denso International America, Inc. Autonomous Wheelchair
CN206852717U (zh) * 2016-08-31 2018-01-09 复旦大学附属华山医院 医疗康复轮椅
CN108852667A (zh) * 2018-07-24 2018-11-23 北京理工大学 座椅机器人的控制方法、装置及座椅机器人
CN110496000A (zh) * 2019-09-20 2019-11-26 北京理工大学 一种包括支撑结构的轮椅
CN110623799A (zh) * 2019-09-20 2019-12-31 北京理工大学 一种智能轮椅的控制方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110623799B (zh) 一种智能轮椅的控制方法及装置
CN113633530B (zh) 一种智能助行器
Krishnan et al. Mobility assistive devices and self-transfer robotic systems for elderly, a review
CN205215560U (zh) 基于arduino系统自动行驶的可折叠轮毂电机智能轮椅
CN104523388B (zh) 一种多功能护理床与轮椅转换系统及其方法
US10022284B2 (en) Life assistance system for assisting user in act of standing up
CN105795709A (zh) 一种智能升降桌及其智能升降方法
CN204863717U (zh) 一种利用眼球追踪控制的轮椅
Wang et al. The Personal Mobility and Manipulation Appliance (PerMMA): A robotic wheelchair with advanced mobility and manipulation
JP2019205819A (ja) 動力付車椅子及び外骨格の同期された動作を提供するためのシステム及び方法
KR20120098050A (ko) 보행 보조 시스템
CN111568657B (zh) 一种助老起居设备及其控制方法
TWM563866U (zh) 一種易於進入廁所的無線控制的輪椅組件
Sahoo et al. Voice-activated wheelchair: An affordable solution for individuals with physical disabilities
WO2021051798A1 (zh) 一种智能轮椅的控制方法及装置及智能轮椅
CN109568034A (zh) 一种基于ros的智能轮椅及其使用方法
WO2021072758A1 (zh) 轮椅和护理床的控制方法、控制设备及轮椅
CN108635182A (zh) 步行训练装置及步行训练系统
CN209662014U (zh) 一种全地形智能机器人轮椅车
CN209154264U (zh) 一种无人轮椅车
CN210785053U (zh) 一种包括腿托结构的轮椅
CN214415058U (zh) 一种基于轮椅一体化机器人的自动对接分离系统
CN112932862B (zh) 一种站立及转移辅助机器人及使用方法
CN203693922U (zh) 一种电动起立轮椅
CN111759605A (zh) 一种智能轮椅机器人

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20865244

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20865244

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205X DATED 29.03.2023)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20865244

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1