助老助残智能轮椅的室内自主定位与路径规划研究

发布时间：2022-02-20 03:57

　　近年来,我国人口的突出特点就是人口老龄化,由于过去医疗水平低下,又经过过去的几十年的大力建设,这一部分人中很多都具有行走问题。另外,由于经济发展带来的社会面貌的改变使得突发灾害、事故等因素导致残障人士逐年增加。而在此时智能轮椅的出现,为这一部分群体带来了曙光,为提升其生活水平、减轻家庭负担带来了巨大帮助。实现轮椅的智能化在于解决定位和路径规划问题,这也是是体现智能轮椅优势的关键技术。本论文主要从下几个方面进行研究:首先,对比几种传统的轮椅机械结构,设计出了适合室内环境的轮椅机械结构,分析介绍了轮椅总体控制系统方案和轮椅动力源的选择,其中包括电机的选择、电源的选择。其次,根据智能轮椅对室内定位的高精度要求,本文采用了超声波和ZigBee相结合的定位系统。详细阐述了轮椅定位的原理,硬件要求和工作流程,并通过搭建平台进行实验,从而验证定位系统的可行性。实验表明,定位的精度可以实现智能轮椅定位精度需求。最后,对路径规划进行研究。详细阐述了地图创建的过程,考虑到轮椅实际工作环境,设计了相应的避障系统。基于模糊控制技术,设计了用于避障的模糊控制器以及相应的模糊规则。并在MATLAB仿真平台进行了模... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 智能轮椅研究现状
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 自主定位研究
        1.2.3 路径规划研究
    1.3 论文的主要研究工作
第2章 智能轮椅总体方案设计
    2.1 智能轮椅的机械结构设计
    2.2 智能轮椅控制系统总体方案设计
    2.3 智能轮椅动力设备选择
    2.4 本章小结
第3章 智能轮椅的自主定位
    3.1 定位系统总体方案设计
    3.2 定位系统硬件设计
    3.3 自主定位算法
        3.3.1 测距定位算法
        3.3.2 改进的定位算法
    3.4 超声波测距实验及分析
    3.5 定位实验及分析
    3.6 本章小结
第4章 智能轮椅室内路径规划研究
    4.1 路径规划方案设计
    4.2 硬件设计
    4.3 地图创建
    4.4 避障方案设计
    4.5 基于模糊控制的多传感器信息融合避障算法
        4.5.1 模糊控制系统
        4.5.2 模糊控制器设计
    4.6 模糊避障仿真实验
        4.6.1 编辑系统隶属函数
        4.6.2 编辑模糊控制规则
        4.6.3 结果及分析
    4.7 避障实验
    4.8 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊神经网络算法的智能轮椅沿墙走行为研究[J]. 蒲兴成,曾凡海.  计算机工程与设计. 2012(08)
[2]智能轮椅避障系统的研究[J]. 张利,孙首兵,黄业伟,朱雅俊,史久根.  电子测量与仪器学报. 2011(12)
[3]基于视觉导航的智能轮椅控制系统[J]. 夏嘉廷,余忠华,刘继忠.  计算机工程. 2011(16)
[4]基于DSP+单片机的主从式智能轮椅语音控制系统[J]. 于庆栋,王仁杰,王龙,刘志兵,曾庆军.  电子设计工程. 2011(15)
[5]智能轮椅室内避障导航及仿真实现[J]. 张建国,李军,王芳.  计算机仿真. 2011(03)
[6]智能轮椅导航系统的仿真与实验[J]. 王丽军.  微型电脑应用. 2010(12)
[7]基于超声和红外传感器的探测系统设计[J]. 杜洪超,李邓化,高晶敏.  微计算机信息. 2010(22)
[8]多传感器智能轮椅的硬件系统设计[J]. 姚世新,关胜晓.  电子技术. 2010(06)
[9]无线供能技术在智能轮椅供电系统中的应用[J]. 梁静坤.  石家庄职业技术学院学报. 2010(02)
[10]基于多传感器信息融合的智能轮椅SLAM研究[J]. 李凤华,陈勇,吕霞付.  数字通信. 2010(02)

硕士论文
[1]患者健康教育路径表临床应用软件的设计与实现[D]. 孔庆冉.吉林大学 2015
[2]基于多传感器信息融合的智能轮椅避障及运动控制研究[D]. 刘钊.北京工业大学 2015
[3]论刑事律师庭外言论的法律规制[D]. 张莹莹.安徽大学 2015
[4]面向助老助残的模块化机械臂研究[D]. 郭鑫.哈尔滨工业大学 2014
[5]近代化视野下晋商家族转型研究[D]. 胡梦.太原理工大学 2014
[6]多功能智能轮椅的研究[D]. 雷双双.华南理工大学 2014
[7]电动爬楼梯轮椅优化设计与稳定性研究[D]. 郭化超.长春工业大学 2014
[8]室内智能轮椅自动避障系统研究[D]. 周晶.南京师范大学 2014
[9]面向复杂环境的智能轮椅仿真及导航技术研究[D]. 廖文龙.上海交通大学 2014
[10]脑电波控制的智能轮椅控制系统设计[D]. 王喜梅.大连交通大学 2013



本文编号：3634265