基于坐姿传感及自主避障的轮椅控制系统

发布时间：2021-05-26 19:30

　　为提高轮椅的安全性和舒适性,设计一种智能轮椅控制系统,基于使用者驾驶行为习惯（坐姿）辅助控制轮椅,同时监测周围环境信息进行自主避障。通过合理布局单点式压力传感器,利用支持向量机（support vector machine,SVM）实现坐姿识别;通过融合激光雷达与超声波传感器监测周围环境;最终以坐姿类别、环境类别、障碍物距离为输入,轮椅速度与转角为输出,设计三维模糊控制器,实现轮椅自主避障。经实验验证,该系统识别准确率高、避障控制稳定性好,可为用户提供一种安全、舒适、智能的轮椅控制方案。 

【文章来源】：安徽工业大学学报(自然科学版). 2020,37(03)

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 坐姿识别的实现
    1.1 传感器布局及压力数据采集
    1.2 分类器的设计
    1.3 多传感器信息的融合
        1.3.1 激光雷达与超声波传感器信息的获取
        1.3.2 环境类别的建立
2 轮椅运动的控制方法
    2.1 轮椅运动模型的建立
    2.2 模糊控制器的设计
3 实验结果与分析
    3.1 坐姿识别测试与分析
        3.1.1 传感器空载与使用者正常坐姿时电压的测量
        3.1.2 不同坐姿下传感器电压的测量
        3.1.3 基于支持向量机的坐姿分类
        3.1.4 分类准确性的验证
    3.2 自主避障测试与分析
        3.2.1 超声波传感器与激光雷达的数据测试
        3.2.2 障碍物方位识别准确性检验
        3.2.3 模糊控制测试
3结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MTCNN的坐姿行为识别[J]. 刘敏,潘炼,曾新华,朱泽德.  计算机工程与设计. 2019(11)
[2]基于稳态视觉诱发电位的智能轮椅半自主导航控制[J]. 张亚徽,王斐,李景宏,刘玉强,吴仕超.  机器人. 2019(05)
[3]基于视觉追踪的轮椅行进控制系统[J]. 吴佳宝,陈万忠,马迪,蒋贵虎.  应用科技. 2019(03)
[4]全球老龄化:事实、影响与政策因应[J]. 王杰秀,安超.  社会保障评论. 2018(04)
[5]基于模糊控制的轮椅自主跟随与避障系统[J]. 杨怡,李文锋.  计算机测量与控制. 2018(09)
[6]轿车座椅R点及体压分布仿真计算[J]. 侯件件,张学荣,任利惠.  现代交通技术. 2011(04)
[7]基于体压分布检测和支持矢量机分类的汽车乘员坐姿识别[J]. 高振海,肖振华,李红建.  机械工程学报. 2009(07)

硕士论文
[1]电动轮椅智能避障系统的研究[D]. 赵玉洁.河北科技师范学院 2017
[2]基于坐姿及多传感融合的智能轮椅控制[D]. 张轩磊.广东工业大学 2016



本文编号：3206935