智能辅助型电动轮椅系统设计.docxVIP

3智能辅助型电动轮椅系统设计吕浩吕世公杨亚北朱振乾(华中科技大学电子科学与技术系 武汉 430074)摘 要 基于 A RM 微处理器 L PC2103 ,结合锂电池供电系统 、保护电路和通信控制算法 ,构建了绿色安全 、灵活稳定的行动辅助式电动轮椅系统 。利用串行通信技术和双工停等协议连接上位机和下位机 ,实现了实时可靠的数据传输与处 理 。整个系统操作简单设计人性化 ,经实验测试 ,具有很高的性能且应用效果好 。关键词 A RM ; 保护电路 ; 通信协议 ; 环保中图分类号T P391S m a r t 2a s s is t e d Elect ri c W heelc h a i r S ys t e m D es i gnL v Ha o L v S hi go n g Ya n g Ya bei Z h u Z h e n qi a n(Dep art ment of Elect ro nic Science a nd Technolo gy , H uazho ng U niver sit y of Science and Technolo gy , Wuha n 430074)A b s t r a c t Thi s p ap er int ro duce s a secure , stable , green a nd f lexible actio n2a ssi sted syst em , w hich i s ba sed o n A RM microp rocesso r L PC2103 , co mbined wit h lit hi um bat ter y2po wered systems , p ro tectio n circuit s a nd co mmunicatio n co nt rol al2 go rit hms . U tilizing serial co mmunicatio n technolo gy a nd duplex stop2a nd2wait p ro tocol to co nnect t he upper unit and lo wer u2 nit , t he system realize s f unctio ns of relia ble , real2time data t ra nsmi ssio n a nd data p roce ssing. The w hole system i s ea sy i n operatio n , user2f riendly in de sign , a nd p ro ved to have high p erfo r ma nce a nd goo d applicatio n eff ect s in t he te st .Ke y W o r d s A RM , p ro t ectio n circuit , co mmunicatio n p ro tocol s , enviro nmentall y f riendlyCl a s s N u m b e r T P391日益枯竭 ,电动车显示了巨大的优势和非常广阔的市场前景[ 4～5 ] 。因此 ,开发高性能 、低成本的智能化电动式辅 助轮椅有很重要的意义 ,并将给行动不便者带来极 大的人性化帮助[ 6 ] 。本文将介绍一种智能辅助式 的电动轮椅系统 ,主要设计了高效的供电系统 、完 善的硬件监测与保护电路以及通信控制协议等方 案 ,使系统 具 有 很 高 的 可 靠 性 , 并 解 决 了 成 本 、安 全 、环保等问题 。引言随着社会的发展 ,人口老龄化问题已经越来越 凸显 ,全球 60 岁以上的老年人口已达 6 亿左右[ 1 ] 。 据世界卫生组织的预测 , 2020 年全 球老 年 人口 将 达到 6 . 9 亿[ 2 ] 。目前中国 65 岁以上老年人有 1 亿 人 ,下肢残疾人大约 3000 万人 ,医院 、疗养院 、养老 院等需要大量轮椅车为行动不便者提供有效的生 活辅助 。据了解 ,高性能电动轮椅的生产厂家集中在国 外[ 3 ] ,而国内的相关研究尚处于初步阶段 ,绝大多数电动轮椅生产商都是采用国外控制器和自行生 产的轮椅组装而成 ,技术上无法达到零半径转向而 且价格上十分昂贵 。同时 ,面对当今石油等能源的12系统总体设计整个系统基于 32 位 A RM7 L PC2103 微处理器 ,由机械部分 、下位机 、上位机和锂电池供电部分组成 。以霍尔摇杆和 L CD 作为人机交互接口 , 配收稿日期 :2010 年 1 月 22 日 ,修回日期 :2010 年