【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动轮椅控制，尤其涉及一种电动轮椅控制器的多模式导航控制方法及系统。
技术介绍
1、电动轮椅作为重要的辅助性移动工具，广泛应用于老年人、残障人士以及行动不便群体的日常生活中。随着科技的不断进步和社会对老龄化问题的日益关注，电动轮椅在提供便利和舒适的同时，也面临着越来越复杂的使用需求。特别是在复杂环境中，如何安全、高效地引导电动轮椅进行自主导航，成为了提升电动轮椅智能化水平的关键问题。
2、传统的电动轮椅导航控制方法主要依赖于简单的手动操作或者预设路径规划，缺乏对环境变化的实时感知与适应能力。这种方法虽然能够在相对简单的环境中实现基本的导航功能，但在动态环境中，尤其是在充满障碍物的室内外复杂场景下，容易出现碰撞、卡住或者走错路径等问题。此外，现有的电动轮椅控制器通常只提供单一的操作模式，如摇杆操控模式或简单的智能导航模式，但在不同的使用场景下，用户往往需要多种控制模式的切换与协同工作。
3、随着人工智能技术和传感器技术的发展，电动轮椅的智能化水平不断提升。近年来，基于传感器数据融合、机器学习算法以及环境感知技术的电动轮椅导航系统逐渐进入市场，能够实现更高效的路径规划和碰撞避让功能。然而，现有的智能电动轮椅导航系统往往存在操作复杂、灵活性不足的问题，尤其是在面对突发的障碍物或快速变化的环境时，现有的多模式切换功能仍然不够智能，无法做到实时适应用户的需求和环境的变化。
4、因此，为了进一步提高电动轮椅的适应性和智能化水平，需要一种新的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法。
>技术实现思路
1、本专利技术为解决上述技术问题，提出了一种电动轮椅控制器的多模式导航控制方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，包括以下步骤：
3、步骤s1：基于电动轮椅高清摄像头获取实时环境监控视频；对所述实时环境监控视频进行视频抖动失真补偿及动态物体逐帧连续光流追踪，生成每一个动态物体的移动轨迹；
4、步骤s2：对所述实时环境监控视频进行环境静态障碍物精准识别，并基于每一个动态物体的移动轨迹进行动态环境感知建模，从而生成动态环境地图；
5、步骤s3：识别用户的实时轮椅操作指令；基于用户的实时轮椅操作指令进行导航模式切换决策，以得到用户当前导航模式，所述用户当前导航模式包括摇杆操控模式及智能导航模式；
6、步骤s4：当用户当前导航模式为智能导航模式，基于动态环境地图进行动态可行路径规划及逐条路径坡度限制约束分析，以生成动态调整导航路径；
7、步骤s5：基于动态环境地图对动态调整导航路径动态物体移动轨迹预测，并进行自适应碰撞路径规避，以构建碰撞规避导航路径；
8、步骤s6：当用户当前导航模式为摇杆操控模式，对摇杆操控模式进行动态轮椅控制参数调节，并基于碰撞规避导航路径进行智能协同控制优化，构建智能导航控制模型。
9、本专利技术通过高清摄像头实时获取环境视频，提供对周围环境的全面监控。视频抖动失真补偿和动态物体逐帧光流追踪能有效提高视频质量和动态物体追踪的精确度。这对于实时分析和预测障碍物的运动轨迹至关重要，能够为后续路径规划提供精确数据支持。通过精准识别静态障碍物，帮助电动轮椅更好地感知环境中的固定物体，如墙壁、家具等。结合动态物体的移动轨迹进行建模，生成动态环境地图，这使得电动轮椅能够识别并适应环境中的动态变化，如行人、其他车辆等，显著提高了行驶的安全性和精确度。通过识别用户的实时操作指令，让电动轮椅根据用户的意图动态切换导航模式。摇杆操控模式和智能导航模式的切换，使用户能够根据不同的使用场景或需求灵活选择操作方式。在智能导航模式下，电动轮椅自动进行路径规划和优化，在摇杆操控模式下，用户则直接操控轮椅进行细节调整。当进入智能导航模式后，基于动态环境地图进行动态路径规划，并结合坡度限制分析，能够确保路径的可行性与安全性。坡度分析特别重要，因为它帮助避免电动轮椅在坡度过大或不适宜的路径上行驶，减少了因路径不合理导致的危险。通过对动态物体的移动轨迹进行预测，提前识别潜在的碰撞风险，并通过自适应的碰撞路径规避，确保电动轮椅在复杂环境中不会与动态物体发生碰撞。这一策略能够大大提高电动轮椅的安全性，使其能够在复杂和动态的环境中稳定运行。在摇杆操控模式下，通过动态调整轮椅控制参数，根据不同的操控需求和环境变化优化轮椅的响应速度和稳定性。此外，基于碰撞规避路径进行智能协同控制优化，有助于用户在手动操控时获得更多的辅助和安全保障。这种智能协同控制根据用户的操作进行路径和速度的调整，使得电动轮椅更加灵活、安全地应对复杂的环境。
10、优选地，步骤s1包括以下步骤：
11、步骤s11：基于电动轮椅高清摄像头获取实时环境监控视频；
12、步骤s12：对所述实时环境监控视频进行全局对比度优化，从而生成全局优化监控视频；
13、步骤s13：对全局优化监控视频进行视频抖动失真补偿，构建抖动失真补偿监控视频；
14、步骤s14：对抖动失真补偿监控视频进行动态物体视觉识别，标记环境中每一个动态物体；
15、步骤s15：对环境中每一个动态物体进行逐帧连续光流追踪，生成每一个动态物体的移动轨迹。
16、本专利技术通过高清摄像头能够提供高分辨率的视频数据，帮助电动轮椅实时获取周围环境的详细信息。这为后续的视频处理、环境分析、动态物体识别和路径规划提供了高质量的视觉数据输入。高分辨率视频有助于精确识别小尺寸障碍物和动态变化，为环境感知奠定基础。全局对比度优化显著提升视频图像中的细节，尤其是在光照较暗或较亮的环境中。通过增强图像的对比度，使环境中的障碍物和动态物体更加清晰易见，从而提高后续图像处理步骤（如动态物体识别和追踪）的准确性。这对低光照环境或复杂光照条件下的图像分析尤为重要，确保电动轮椅在各种环境条件下均能有效感知周围环境。在运动过程中，电动轮椅的摄像头会因震动产生图像抖动或模糊，这会影响环境感知的准确性。通过进行抖动失真补偿，消除或减少因摄像头抖动产生的失真，确保视频图像的稳定性和清晰度。这样一来，动态物体识别、路径规划和环境建模等任务能够依赖更加准确和稳定的视觉信息，从而提升导航系统的整体性能和可靠性。通过动态物体视觉识别，自动检测和标记环境中每一个移动的物体（如行人、其他车辆等）。这一过程是实现自动导航和碰撞避免的基础。标记动态物体有助于轮椅理解周围环境的变化，为动态路径规划、避障决策和路径优化提供关键数据支持。此外，准确识别动态物体能够帮助电动轮椅判断哪些物体是潜在的障碍，并做出相应的应对措施。逐帧连续光流追踪能够追踪每个动态物体在视频中的运动路径，生成其移动轨迹。这种技术通过分析连续帧之间的像素变化来精确估算动态物体的速度、方向和位置，进而预测其未来的位置。对于电动轮椅而言，实时追踪动态物体的移动轨迹至关重要，它能为后续的路径规划和碰撞规避提供精确的数据支持。通过这种动态物体的移动轨迹预测，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤S1具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤S12具体步骤为：
4.根据权利要求2所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤S13具体步骤为：
5.根据权利要求1所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤S2具体步骤为：
6.根据权利要求1所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤S3具体步骤为：
7.根据权利要求1所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤S4的具体步骤为：
8.根据权利要求1所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤S5的具体步骤为：
9.根据权利要求1所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤S6的具体步骤为：
10.一种电动轮椅控制器的多模式导航控制系统，其特征
...【技术特征摘要】
1.一种电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤s1具体步骤为：
3.根据权利要求2所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤s12具体步骤为：
4.根据权利要求2所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤s13具体步骤为：
5.根据权利要求1所述的电动轮椅控制器的多模式导航控制方法，其特征在于，步骤s2具体步骤为：
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾晓，赵建波，邱辉，
申请(专利权)人：广东控银实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。