基于嵌入式系统的智能轮椅运动控制系统研究

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1、重庆邮电大学硕士论文摘要摘要世界正步入老龄化时代，残障人口数量日渐增加。研究满足社会需求的助老助残智能轮椅机器人，给老年人和残障人士提供性能优越的代步工具，帮助他们提高行动自由度，为他们重新融入社会提供便利。智能轮椅移动机器人的研究是一种提高老年人和残疾人生活质量，使他们不依赖别人，能够独立生活和活动的有效技术手段。智能轮椅机器人的主要用户是行动不便或身体某些机能(如肢体活动等)缺失或退化的老年人和残疾，本文研究成果为缓解人口老龄化带来的巨大社会经济压力，构建和谐文明社会提供技术支撑，具有重要的社会意义。本文首先对国内外智能轮椅机器人研究的技术状况进行充分调研，分析国内外发展状况，分析

2、了智能轮椅关键技术。文中对智能轮椅体系结构进行了研究，包括智能轮椅运动控制系统环境的描述，坐标系的建立，智能轮椅运动学分析，智能轮椅运动姿态分析和自定位补偿算法的分析等。本文结合经典PID控制方法，模糊控制和神经网络等控制方法提出新的KFPID算法即基于Kohoncn网络模糊PID控制算法。智能轮椅运动控制系统采用模块化设计，包括运动控制系统硬件系统设计，运动控制软件系统设计。在完成对智能轮椅运动控制系统整体设计的基础上，本文对智能轮椅运动控制系统在实验室环境下，搭建智能轮椅实验平台，进行了实验室智能轮椅运动控制试验。通过在智能轮椅实验平台上的试验验证了方案的可行性，表明该运动控制系统

3、设计方案能够满足机器人避障要求。关键字：智能轮椅，避障算法，运动控制，导航重庆邮电大学硕士论文AbsractAbstractTheworldisenteringtheeraofaging，thehandicappedpopulationisgrowingup．Researchonintelligentwheelchairrobottomeettheneedsofthecommunitytohelptheelderlyanddisabledpersonstravelingtosuperiorperformance，Canhelpthemimprovetheirfreedomofactio

4、nandreintegrateintosociety．ResearchonintelligentwheelchairmobilerobotisaeffectivetechnicalmeansthatCanimprovequalityoflifeofelderlyanddisabled,someydonotrelyonotherstoliveindependentlyandactivities．Themainlaserofintelligentwheelchairrobotiscertainmobilityorphysicalfunction(suchasphysicalactiviti

5、es，etc．)lossordegradationoftheelderlyanddisabled,thisresearchcaneasetheenormouseconomicpressurethatagingpopulationbrings，provideatechnicalsupportforbuildingaharmoniouscivilsociety,therefore，ithasimportantsocialmeaning．First,thisarticlegivesthefullinvestigationandanalysisoftechnicalstateofntellig

6、entwheelchairrobotdevelopmentathomeandabroad,itgivesaanalysisofkeytechnologyoftheintelligentwheelchair．Thispaperresearchesonthearchitectureoftheintelligentwheelchair,includingintelligentwheelchairmotioncontrolsystem,environmentdescription,coordinatesystem，intelligentwheelchairkinematicsanalysis，

7、intelligentanalysisofwheelchairsportsattitudeandself-compensationalgorithmforlocalizationanalysis．Inthispaper,proposestheclassicalPIDcontrol，fuzzycontrolandneuralnetworkcontrolmethodbyanewKFPIDalgorithm,whichisbasedonKohonen