电动轮椅的楼梯检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电动轮椅的楼梯检测装置及方法，轮椅上设有角度传感器，轮椅下方的后端设有测距传感器，测距传感器用于检测轮椅后轮下方楼梯；角度传感器输出端、测距传感器输出端接主控单元。基于角度传感器、测距传感器可有效检测轮椅所处的四种不同状态，即轮椅由下层缓台开始上楼梯，至轮椅完全离开下层缓台状态，轮椅由楼梯开始进入上层缓台，至轮椅完全离开楼梯位于上层缓台之上状态，轮椅由上层缓台开始下楼梯，至完全离开上层缓台状态，轮椅由楼梯开始进入下层缓台，直至轮椅完全离开楼梯位于下层缓台之上状态。

Staircase detection device and method for electric wheelchair

The stair detection device and method of the present invention relates to an electric wheelchair, wheelchair wheelchair is provided with an angle sensor, below the rear end is provided with a distance sensor, distance sensor for the detection of wheelchair rear wheel below the stairs; output angle sensor terminal, ranging sensor connected to the output of the main control unit. The angle sensor, distance sensor can effectively detect four different states on the basis of the position of the wheelchair, the wheelchair from the lower relief station started up the stairs to the wheelchair, completely left lower corrosion state of the machine, the wheelchair by the stairs began to enter the upper relief station, to completely leave the wheelchair stairs in the upper gently on Taiwan, Taiwan began to slow the wheelchair under the stairs, to completely leave the upper relief station, wheelchair by stairs began to enter the lower relief station, until completely leave the wheelchair stairs located on the lower platform of slow state.

【技术实现步骤摘要】
电动轮椅的楼梯检测装置及方法
本专利技术涉及一种电动轮椅的楼梯检测装置及方法
技术介绍
现有电动轮椅(轮椅机器人)通过主控单元控制相应驱动电机，可实现履带的升降、后轮的旋起旋下，实现电动轮椅的上楼或下楼，存在的不足之处在于，不能够准确地判断对楼梯进行检测，使得上下楼时电动轮椅工作的可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种电动轮椅的楼梯检测装置及方法简单，能够对楼梯进行准确检测，从而有效提高上下楼时电动轮椅的工作可靠性。基于同一专利技术构思，本专利技术具有两个独立的技术方案：1、一种电动轮椅的楼梯检测装置，轮椅下方设有前轮、后轮，轮椅下方的两侧设有履带，具有第一驱动电机、第二驱动电机，第一驱动电机用于控制前轮抬起或放下和履带的升降，第二驱动电机用于控制后轮的旋起或旋下，还设有主控单元，主控单元输出端接第一驱动电机控制单元输入端、第二驱动电机控制单元输入端，其特征在于：轮椅上设有角度传感器，轮椅下方的后端设有测距传感器，测距传感器检测轮椅后轮下方楼梯；角度传感器输出端、测距传感器输出端接主控单元。角度传感器设置于履带上或轮椅上。测距传感器向前倾斜安装，与水平方向呈倾斜角度。2、一种利用上述装置的检测方法，其特征在于：轮椅由下层缓台开始上楼梯，至轮椅完全离开下层缓台的过程中，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角稳定于设定的倾斜角度区间时，判断轮椅完全离开下层缓台。轮椅由楼梯开始进入上层缓台，至轮椅完全离开楼梯位于上层缓台之上的过程中，当测距传感器检测到距离大于设定的阈值时，判断轮椅达到最后一阶楼梯，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角稳定于0度时，判断轮椅完全离开楼梯位于上层缓台之上。轮椅由上层缓台开始下楼梯，至完全离开上层缓台的过程中，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角度稳定于设定的倾斜角度区间时，判断轮椅完全离开上层缓台。轮椅由楼梯开始进入下层缓台，直至轮椅完全离开楼梯位于下层缓台之上的过程中，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角稳定于0度时，判断轮椅完全离开楼梯位于下层缓台之上。轮椅由上层缓台开始下楼梯，至完全离开上层缓台的过程中，从角度传感器测量值曲线中获取经验值作为轮椅后轮收起的节点。设定的倾斜角度区间为A-1度至A+1度，A为楼梯的倾斜角度。本专利技术具有的有益效果：本专利技术轮椅上设有角度传感器，轮椅下方的后端设有测距传感器，测距传感器用于检测轮椅后轮下方楼梯；角度传感器输出端、测距传感器输出端接主控单元。角度传感器设置于履带上或轮椅上。本专利技术通过角度传感器可准确测得轮椅倾斜角，通过测距传感器可检测轮椅后轮下方楼梯，从而实现对楼梯的准确检测，进而有效提高上下楼时电动轮椅的工作可靠性。本专利技术测距传感器向前倾斜安装，与水平方向呈倾斜角度，可进一步提高楼梯检测的准确性。本专利技术基于角度传感器、测距传感器可有效检测轮椅所处的四种不同状态，即轮椅由下层缓台开始上楼梯，至轮椅完全离开下层缓台状态，轮椅由楼梯开始进入上层缓台，至轮椅完全离开楼梯位于上层缓台之上状态，轮椅由上层缓台开始下楼梯，至完全离开上层缓台状态，轮椅由楼梯开始进入下层缓台，直至轮椅完全离开楼梯位于下层缓台之上状态，从而有效保证了上下楼时电动轮椅控制的可靠性。附图说明图1为本专利技术的电路原理框图；图2为本专利技术测距传感器安装位置示意图。具体实施方式如图2所示，轮椅1下方设有前轮4、后轮5，前轮4为万向轮，椅1下方的两侧设有履带，如图1所示，具有第一驱动电机、第二驱动电机，第一驱动电机用于控制前轮抬起或放下和履带的升降，履带升起前轮同步放下，履带降下前轮同步抬起，第二驱动电机用于控制后轮的旋起或旋下，还设有主控单元，主控单元输出端接第一驱动电机控制单元输入端、第二驱动电机控制单元输入端，还设有第四驱动电机，用于驱动后轮平地模式下运动，还设有第五驱动电机，用于驱动履带爬楼模式下运动，主控单元接第四驱动电机控制单元、第五驱动电机控制单元，上述为现有技术。如图2、图1所示，轮椅1上设有角度传感器2，轮椅1下方的后端设有测距传感器3，测距传感器3用于检测轮椅后轮下方楼梯；角度传感器输出端2、测距传感器3输出端接主控单元。角度传感器3设置于履带盘上或轮椅上。测距传感器向前倾斜安装，与水平方向呈倾斜角度。图2中，虚线表示测距传感器超声波射出的方向，∠C为传感器安装角。本专利技术基于角度传感器、测距传感器，可对上下楼时电动轮椅的四种状态进行准确检测。轮椅由下层缓台开始上楼梯，至轮椅完全离开下层缓台的过程中，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角稳定于设定的倾斜角度区间时，判断轮椅完全离开下层缓台。设定的倾斜角度区间为A-1度至A+1度，A为楼梯的倾斜角度。本实施例中，设定的倾斜角度区间为26度至28度。轮椅由楼梯开始进入上层缓台，至轮椅完全离开楼梯位于上层缓台之上的过程中，当测距传感器检测到距离大于设定的阈值时，判断轮椅达到最后一阶楼梯，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角稳定于0度时，判断轮椅完全离开楼梯位于上层缓台之上。轮椅由上层缓台开始下楼梯，至完全离开上层缓台的过程中，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角度稳定于设定的倾斜角度区间时，判断轮椅完全离开上层缓台。轮椅由上层缓台开始下楼梯，至完全离开上层缓台的过程中，从角度传感器测量值曲线中获取经验值作为轮椅后轮收起的节点。轮椅由楼梯开始进入下层缓台，直至轮椅完全离开楼梯位于下层缓台之上的过程中，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角稳定于0度时，判断轮椅完全离开楼梯位于下层缓台之上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动轮椅的楼梯检测装置，轮椅下方设有前轮、后轮，轮椅下方的两侧设有履带，具有第一驱动电机、第二驱动电机，第一驱动电机用于控制前轮抬起或放下和控制履带的升降，第二驱动电机用于控制后轮的旋起或旋下，还设有主控单元，主控单元输出端接第一驱动电机控制单元输入端、第二驱动电机控制单元输入端，其特征在于：轮椅上设有角度传感器，轮椅下方的后端设有测距传感器，测距传感器用于检测轮椅后轮下方楼梯；角度传感器输出端、测距传感器输出端接主控单元。

【技术特征摘要】
1.一种电动轮椅的楼梯检测装置，轮椅下方设有前轮、后轮，轮椅下方的两侧设有履带，具有第一驱动电机、第二驱动电机，第一驱动电机用于控制前轮抬起或放下和控制履带的升降，第二驱动电机用于控制后轮的旋起或旋下，还设有主控单元，主控单元输出端接第一驱动电机控制单元输入端、第二驱动电机控制单元输入端，其特征在于：轮椅上设有角度传感器，轮椅下方的后端设有测距传感器，测距传感器用于检测轮椅后轮下方楼梯；角度传感器输出端、测距传感器输出端接主控单元。2.根据权利要求1所述的电动轮椅的楼梯检测装置，其特征在于：角度传感器设置于履带底盘上或轮椅上。3.根据权利要求2所述的电动轮椅的楼梯检测装置，其特征在于：测距传感器向前倾斜安装，与水平方向呈倾斜角度。4.一种利用权利要求1所述装置的检测方法，其特征在于：轮椅由下层缓台开始上楼梯，至轮椅完全离开下层缓台的过程中，根据角度传感器传送的信号，当轮椅倾斜角稳定于设定的倾斜角度区间时，判断轮椅完全离开下层缓台。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：轮椅...

【专利技术属性】
技术研发人员：周游，赵石磊，张铁君，刘志伟，
申请(专利权)人：周广刚，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23