一种智能平衡轮椅
技术领域
本实用新型涉及一种医用轮椅领域，特别是一种智能平衡轮椅。
背景技术
现有的医用轮椅分为手动轮椅和电动轮椅，尚未存在自动跟随式的轮椅。电动轮椅的应用可以帮助病人减少一部分操作，但针对部分手臂易抖动的患者，可能无法长时间操控电动轮椅的摇杆控制器，出现操作不当的现象，可能出现安全隐患。此外，现有的医用轮椅的座凳与轮椅车体采用刚性连接，无法调节座凳水平姿态。尤其是针对病人上下坡，重心产生变化，病人无法及时调整坐姿，控制速度，因此可能带来的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种智能平衡轮椅，实现了平衡轮椅的智能跟随以及可以动态调节轮椅水平姿态。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种智能平衡轮椅，包括轮椅车体与动力轮，所述动力轮设置在所述轮椅车体两侧，所述轮椅车体设有平衡控制系统，所述平衡控制系统包括主控制器、图像采集控制器、姿态检测传感器、超声波测距传感器、第一驱动控制器以及第二驱动控制器，所述主控制器与所述图像采集控制器通过串口通信协议双向连接；所述主控制器与所述姿态检测传感器通过IIC通信协议连接；所述主控制器输入端与所述超声波传感器的输出端连接；所述主控制器输出端分别与第一驱动控制器的输入端以及第二驱动控制器的输入端连接。
传统的轮椅为手动轮椅或者自动轮椅，如果轮椅上的用户为手臂易抖动的患者，会出现长时间无法操控电动轮椅的摇杆控制器，且若操作不当，很容易出现安全隐患；本实用新型提供了一种智能平衡轮椅，将报警器、超声波传感器、姿态检测传感器以及图像采集控制器集合到一起，不仅能够保证轮椅上用户的安全，且还能够通过此轮椅对目标人物进行跟随，且保持在一个安全距离中。
更进一步的，所述主控制器输出端连接有报警器。
设置报警器，主要是通过报警器能够方便的提示用户，跟随的目标人物不在一定的距离范围之内的时候，进行一个提醒。
更进一步的，所述报警器为蜂鸣器。
更进一步的，所述主控制器通过IIC通信协议连接控制摇杆。
更进一步的，所述图像采集处理器通过SPI通信协议连接触摸屏显示器。
设置触摸屏显示器，主要是通过触摸屏显示器可以对目标人物进行实时设置，且可以通过显示器更能够直观的看到轮椅签的视频的实时动态变化。
更进一步的，所述第一驱动控制器输出端连接第一电机输入端。
更进一步的，所述第二驱动控制器输出端连接第二电机输入端。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、采用本实用新型所提供的一种智能平衡轮椅，通过安装姿态检测传感器，有助于对当前座椅的水平状态进行实时检测，保证座椅随时都处在平衡的状态位置；
2、采用本实用新型所提供的一种智能平衡轮椅，通过安装图像采集控制器，实时对轮椅前方的视频图像进行跟随，保证轮椅能够在一定的安全距离中跟随目标人物进行移动；
3、采用本实用新型所提供的一种智能平衡轮椅，通过将主控制器连接报警器，提醒坐在轮椅上的用户跟随的目标是否在一定的范围内，保证用户能够时刻跟随着目标人物；
4、采用本实用新型所提供的一种智能平衡轮椅，通过主控制器连接的超声波传感器，保证坐在轮椅上的用户在一定的安全距离中进行运动。
附图说明
图1是智能平衡轮椅的平衡系统原理图
图2是平衡轮椅的整体示意图
图中标记：1、轮椅车体；2、导轨；3、齿轮；4、第一电机；5、第二驱动控制器；6、第二电机；7、链条；8、动力轮；9、触摸屏显示器；10、图像采集控制器；11、支架；12、超声波测距传感器；13、姿态检测传感器；14、报警器；15、主控制器；16、第一驱动控制器；17、锂电池；18、控制摇杆。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
本实施例公开了一种智能平衡轮椅，包括轮椅车体与动力轮，所述动力轮设置在所述轮椅车体两侧，平衡系统如图1所示，所述轮椅车体设有平衡控制系统，所述平衡控制系统包括主控制器15、图像采集控制器10、姿态检测传感器13、超声波测距传感器12、第一驱动控制器16以及第二驱动控制器5，所述第一驱动控制器16输出端连接第一电机4输入端；所述第二驱动控制器5输出端连接第二电机6输入端；所述主控制器15与所述图像采集控制器10通过串口通信协议双向连接；所述主控制器15与所述姿态检测传感器13通过IIC通信协议连接，姿态检测传感器13会实时检测当前座凳的水平姿态，获取当前座凳的水平姿态数据，水平姿态数据通过IIC接口传送至主控制器15。主控制器15对数据进行滤波分析处理，主控制器15输出信号控制第一驱动控制器16。第一驱动控制器16的输出端连接2个第一电机4，第一驱动控制器16控制2个第一电机4转动，在齿轮3的带动下，齿状导轨2发生转动，带动座凳转动，恢复至水平状态，自动实现座椅的平衡状态；所述主控制器15输入端与所述超声波传感器12的输出端连接，在轮椅的正常行驶过程中，超声波测距传感器12处于正常工作状态，实时检测前方物体的实际距离，并实时将数据传送至主控制器15，主控制器15分析数据控制行驶直流电机转动。若前方突然出现障碍物时且不在安全距离，超声波测距传感器12触发中断机制，通知主控制器15紧急制动，主控制器15制动轮椅动力轮，并控制蜂鸣器报警器产生报警声音；所述主控制器15输出端分别与第一驱动控制器16的输入端以及第二驱动控制器5的输入端连接。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上，公开了一种智能平衡轮椅，相比较与实施例一，本实施例在平衡系统图中增加了如下的模块：所述图像采集处理器通过SPI通信协议连接触摸屏显示器，所述主控制器通过IIC通信协议连接控制摇杆，触摸屏显示器9可实时显示图像采集处理器10传输到触摸屏显示器上的轮椅前方的视频图像，当病人用手点击屏幕中需要跟随的人物时，屏幕上会出现一个红色的矩形框，选中病人选择的人物。触摸屏显示器9获取红色的矩形框坐标数据，通过SPI接口发送至图像采集处理器10，图像采集处理器10根据数据计算红色的矩形框相对于轮椅的具体实际距离。图像采集处理器10将实际距离通过串口通信方式发送至主控制器15，主控制器15解析数据，发送数据至第二驱动控制器5，第二驱动控制器5控制第二电机6转动，从而带动齿轮转动，通过链条控制轮椅动力轮8的转动。所述主控制器输出端连接有报警器；所述报警器为蜂鸣器，图像采集处理器10无法寻找图像中需要跟随的目标时，触摸屏显示器9屏幕中的红色矩形框消失，图像采集处理器10以串口通信的方式通知主控制器15，主控制器15解析数据，控制蜂鸣器报警器14发出报警信号。病人可重新在触摸屏显示器上选择跟随目标，也可通过摇杆控制器18控制轮椅的运动。
综上所述，本实用新型公开了一种智能平衡轮椅，将报警器14、超声波传感器12、姿态检测传感器13以及图像采集控制器10集合到一起，保证了在轮椅上的用户对跟随目标人物的距离，同时通过智能避障报警保证了轮椅上的用户的安全，实现了轮椅的智能平衡。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
