（毕业设计图纸全套）自行走轮椅设计（含说明书）

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自行走轮椅设计摘要相应的控制软件,软件模块化并考虑了参数修改和运行状态显示等功能。经调试和试运行,技术指标达到了预期要求。从考虑人的舒适性和可靠性出发,提出了基于电压检测的功率管故障及主电路故障判断定位的实施方案,并给出了速度给定曲线计算公式和软件编程算法。运行效果良好。操纵杆是轮椅运动速度方向和大小的给定装置。通过分析其原理导出了计算公式,并通过软件实现取得了良好效果。总之,本文完成了轮椅运动控制器设计调试和试运行,各项指标均达到了预期目标,验证了硬软件方案正确性及可行性。本文的项目设计以国家高技术研究发展计划计划先进制造技术领域“服务机器人”重点项目年度课题申请指南中课题智能轮椅关键技术单元部件及目标产品的研发的主要考核指标为参考技术标准，目标是构建个为老年人和残疾人服务的自行走轮椅。从自行走轮椅功能的角度对轮椅的硬件系统进行模块化设计，将自行走轮椅分为机械结构驱动控制三部分。重点介绍了自行走轮椅控制系统，最主要的是设计了转换平台，成功接管了智能轮椅核心控制器。利用控制器，成功实现自行走控制系统。在设计电路控制器的工作，让单片机开发板通过程序直接控制轮椅运动。.展望如前所述，本课题设计自行走轮椅控制系统，基本达到了实用性的要求。但由于多方面的原因，该系统需要进步的改进与完善，还存在着很多不足。在采用轮椅控制器控制电机时没有加入测速环节构成闭环反馈控制系统。由于每个用户的体重不同，且轮椅行驶的路面情况不同，根据直流电机负载特性曲线可知，轮椅的实际电机转速将会与设定值不同，这在实际应用中是不应该出现的，虽然在短时间内实现了低成本的控制，仍然无法达到最智能的效果。缺乏机器视觉技术的应用。本项目中图像传感器仅应用于路径跟踪，没有开发复杂的图像处理与识别算法，且此处仅适用于跟踪白色路面上的黑色路标，使用场合有限。应用先进的机器视觉技术能够大大提高轮椅的自主性和智能化。参考文献,.,,,,,.自行走轮椅设计摘要的要求。轮椅必须能够至少爬行的坡,能够在草地等比较糟糕的路况下运行,能够在左右驱动轮处于不同路面时正常运行。.故障检测及保护控制器应能自动进行故障诊断定位和报警,并对些常见故障进行显示。当轮椅运行时如果检测出故障,系统能够使轮椅安全停止并锁定当轮椅静止时出现故障,系统应能够立即锁定轮椅.设计思路本品设计的路线是在普通轮椅上增加电路和电动机，用电能来取代手动，从而使伤残人士和老年人更方便使用轮椅。电机选择的是，连接电路来带动链条连接机构。用单片机输出输入信号，连接到轮椅扶手上的控制器，当控制器给出命令的时候，单片机驱动电路，再通过电机带动链条，使整个轮椅能运动起来。本款自行走轮椅最快速度为,具备转向加速减速刹车功能。二系统方案.机械系统方案图自行走轮椅运动控制系统示意图上图为轮椅运动控制系统组成。可见,自行走轮椅运动控制系统主要由操纵杆信号处理部分电机控制部分和轮椅状态检测分组成。操纵杆输出的信号经过操纵杆信号处理部分后被合成为带起制动曲线和死区的轮椅的速度和方向给定值。这个给定值就是用户给控制器的控制指令。电机控制部分接收用户的指令和反馈信号来合成电机驱动信号和其他控制信号。这部分是轮椅运动控制系统的核心部分。电机检测部分检测电机和控制器的工作状态。这些检测信号被用作电机的控制信号和其它部分的控制信号。.操纵杆输出信号速度给定合成由于操纵杆输出是二维的随着位置变化而成比例变化的电压信号,故非常适合用来控制自行走轮椅。用户前后推动操纵杆可以控制轮椅的运行速度,左右推动可以控制轮椅的转向方向和转向速度的大小。下面介绍怎样把个二维的操纵杆输出信号转换为速度和转向控制指令。如果把操纵杆的信号看作是二维输出信号,分别在二维坐标系中用轴和轴表示。图操纵杆输出信号矢量合成示意图可以将轴信号看作是轮椅的转向速度给定信号,而轴信号则可以看作是轮椅的前向和后向速度给定信号。因此,如果用户想要转向和前进,则可将轮椅的运动方向看作是和的矢量合成,如图中所示。而左右电机的速度给定和可从下式得出其中,设为速度给定最大值,代表轮椅的转向速度特性,而则代表轮椅