智能轮椅开题报告
基于嵌入式的特定人语音识别智能轮椅设计的开题报告
基于嵌入式的特定人语音识别智能轮椅设计的开题报告一、选题背景与意义随着人口老龄化的加剧，行动不便的老年人数量也在逐年增加。
他们的日常生活中存在着很多难以克服的困难，往往需要借助他人的帮助。
在这样的情况下，特定人语音识别技术可以为老年人提供更加便捷的生活方式。
嵌入式系统的发展也为智能轮椅的研发提供了更好的机会。
智能轮椅可以为行动不便的老年人提供更加舒适的出行方式，同时也可以提高生活质量和幸福感。
因此，基于嵌入式的特定人语音识别智能轮椅设计是一项具有重要意义的研究。
二、研究目的本研究旨在设计一款基于嵌入式的特定人语音识别智能轮椅，为行动不便的老年人提供更加便捷和舒适的出行方式。
三、研究内容和技术路线本研究将主要涉及以下内容：1. 嵌入式系统的硬件平台设计和开发，包括单片机选型、外设选择和系统集成等。
2. 特定人语音识别技术的研究和开发，包括语音信号的获取、特征提取和语音模型的训练等。
3. 智能轮椅的控制系统设计和开发，包括电机控制、传感器采集和座椅控制等。
4. 系统软件设计和开发，包括系统驱动、人机交互界面设计和应用程序开发等。
5. 系统测试和性能优化，包括硬件测试、功能测试和性能测试等。
技术路线如下：1. 硬件平台的设计和开发：根据系统应用需求，选取适合的单片机作为主控芯片，选择合适的外设驱动模块，完成硬件平台的设计和开发。
2. 特定人语音识别技术的研究和开发：在硬件平台的基础上，采用梅尔倒谱系数（MFCC）方法提取语音特征，采用隐马尔可夫模型（HMM）进行模型训练和识别。
3. 智能轮椅的控制系统设计和开发：根据用户需求和行动不便程度，设计合适的控制系统，实现轮椅的灵活控制、转向和座椅调节等功能。
4. 系统软件设计和开发：采用C语言、STM32 CubeMX等工具进行系统软件设计和开发，实现系统驱动、人机交互界面设计和应用程序开发等功能。
5. 系统测试和性能优化：进行硬件测试、功能测试和性能测试，优化系统的性能和稳定性。
基于ARM的智能轮椅嵌入式控制系统研究的开题报告
基于ARM的智能轮椅嵌入式控制系统研究的开题报告一、课题背景随着人口老龄化的加剧和残障人士数量的不断增加，智能化轮椅的需求日益增加。
智能轮椅作为一种能够满足残障人士日常出行、工作和生活的特殊设备，能够帮助残疾人实现自主出行，提高他们的自我管理和生活品质。
为此，本课题研究基于ARM的智能轮椅嵌入式控制系统，旨在设计一种能够实现轮椅智能化控制、自主导航、避障等功能的系统，从而提高残障人士的生活质量。
二、研究意义本课题的研究意义有以下几个方面：1. 提高残障人士生活水平：智能轮椅能够实现自主导航、避障等功能，帮助残障人士实现自主出行和生活，提高他们的生活质量。
2. 推动智能化轮椅的发展：随着现代科技的不断发展，智能轮椅已成为一种发展趋势。
本课题的研究将有助于推动智能化轮椅的研发和推广，为残障人士提供更好的服务和支持。
3. 推广嵌入式系统技术：本课题设计的智能轮椅嵌入式控制系统，将涉及到多种嵌入式技术的应用和开发，有助于推广和发展嵌入式系统技术。
三、研究方法本课题的研究方法主要包括以下几个方面：1. 参考现有的智能轮椅控制系统设计方案，结合实际需求和技术发展趋势，制定本课题的系统设计方案。
2. 采用嵌入式系统开发平台，如ARM嵌入式处理器等，开发系统核心部件。
3. 利用现代优化算法和控制理论方法，对系统进行智能化控制和优化。
4. 运用系统测试技术和现代信号处理算法，对系统进行仿真和测试。
四、研究预期成果本课题研究的预期成果有以下几点：1. 设计一种基于ARM的智能轮椅嵌入式控制系统，实现轮椅智能化控制、自主导航、避障等功能。
2. 针对智能轮椅的特殊需求，提出一种优化控制算法，实现轮椅智能化控制和优化。
3. 提供系统测试和仿真结果，验证系统的可行性和可靠性。
五、研究计划本课题研究计划分为以下几个阶段：1. 系统需求分析和设计，制定系统设计方案。
2. 嵌入式系统开发和智能化控制算法研究。
3. 系统测试和仿真，对系统进行性能测试和优化。
一种新型多功能轮椅的研究的开题报告
一种新型多功能轮椅的研究的开题报告开题报告：一种新型多功能轮椅的研究一、研究背景随着人类社会的不断进步和发展，晚年人口、残疾人口等特殊人群逐年增多，对于他们的照顾和帮助也越来越重要。
同时，随着科技的不断发展和进步，人们对于身体辅助设备的要求也逐渐提高，要求轮椅不仅拥有基本的行动功能，还要拥有更多的人性化功能。
但是目前市面上的轮椅大多只有基本的功能，为了满足特殊人群的需求，需要研发一种新型多功能轮椅。
二、研究目的本研究旨在设计一种新型多功能轮椅，主要包括以下几个方面的功能：1. 实现不同方向的行动和转向；2. 轮椅座椅高度可调；3. 坐垫材质可选择，满足低压、高压等不同需求；4. 轮椅导航功能，实现自动避障和路径规划；5. 外设可拆装，轮椅尺寸可调节，满足不同需求；6. 可搭配智能设备，方便与外界交流和使用。
三、研究内容1. 轮椅结构设计进行轮椅整体设计，包括车架、轮胎、座椅、控制系统、电源等结构的设计和优化，为轮椅的各项功能提供支撑。
2. 驱动系统设计设计轮椅的驱动系统，实现在不同路面上的平稳行动和转向。
在保证行动安全的前提下，考虑如何提高行动效率和舒适度。
3. 控制系统设计设计轮椅的控制系统，包括手柄控制系统、路径规划系统等，实现轮椅的智能化和自动化功能。
在人性化设计的前提下，考虑如何实现不同的控制方式。
4. 外设和材质设计设计轮椅外设和材质，包括座垫材质、轮胎材料、可拆卸设备等，满足不同人群的需求。
在设计时，考虑如何提高舒适度和方便性。
四、研究方法采用文献调研和实验方法相结合。
通过文献调研了解目前轮椅的发展和现状，考虑如何提高轮椅的多功能性和智能化程度。
在此基础上，进行实验设计，设计轮椅的结构、驱动系统、控制系统、外设和材质等，并进行实验验证。
五、研究意义研究完成后，可以满足特殊人群对于轮椅的需求，提高轮椅的功能性和智能化程度，从而提高特殊人群的生活质量和幸福感。
同时，该研究可以提高轮椅的研究和开发水平，为今后开发更加高效和智能的轮椅提供技术支持和借鉴。
全方位运动电动轮椅的系统设计与研制的开题报告
全方位运动电动轮椅的系统设计与研制的开题报告1. 研究背景随着人口老龄化的加剧，越来越多的人需要依靠轮椅进行日常活动。
同时，随着科技的发展，电动轮椅已经成为很多人的首选，因为它能够提供更多的舒适性和便利性。
然而，传统的电动轮椅存在着很多局限性，如不能很好地适应不同的地形和环境，不能够满足人们良好的运动需求等。
因此，开发一款全方位运动电动轮椅，将成为未来轮椅行业的一个重要方向。
2. 研究目的本项目旨在设计和研制一款全方位运动电动轮椅系统，能够实现自主导航、多种运动模式切换、行走方向控制、触摸式界面操作等功能，以满足不同人群的需求，提供更加便利的出行方式。
3. 研究内容和方案本项目主要涉及到以下方面的内容：3.1 系统设计本项目将采用全方位轮式底盘结构，结合先进的导航技术和传感器控制系统，实现自主导航和行走方向控制；同时，集成多种运动模式，如直线行驶、曲线行驶、旋转、爬坡等，以满足不同行驶需求。
此外，还将配备触摸式界面，方便用户进行操作和交互。
3.2 控制系统设计本项目将设计一种基于ARM处理器的嵌入式控制系统，包括传感器采集和控制指令处理。
传感器部分包括超声波模块、惯性导航模块、视觉传感模块等，以实现自主导航和行走方向控制；控制指令部分则包括运动模式切换、速度控制、转向等，以实现多种运动模式和用户需求的个性化定制。
3.3 轮椅结构设计本项目将设计一个轻量化、紧凑型的轮椅结构，采用铝合金框架和优质材料，同时考虑到轮椅的稳定性和安全性，进行多次模拟实验和优化设计。
4. 预期效果和意义本项目将能够实现以下预期效果：4.1 实现全方位运动功能，具有更好的适应性和灵活性。
4.2 实现自主导航和行走方向控制功能，提高行驶的安全性和自主性。
4.3 实现多种运动模式切换，满足不同人群的需求，提供更加舒适的出行体验。
4.4 配备触摸式界面，方便用户进行操作和交互。
5. 研究计划与进度安排本项目计划于2022年1月启动，并分为以下阶段进行：1）需求分析与系统设计阶段：2022年1月至2月；2）控制系统设计与开发阶段：2022年3月至4月；3）轮椅结构设计与优化阶段：2022年5月至6月；4）系统集成与测试阶段：2022年7月至8月；5）技术报告撰写与完善阶段：2022年9月至10月。
轮椅方案开题报告
轮椅方案开题报告1. 项目背景和目标随着人们对社会包容性的要求越来越高，残疾人的生活便利性成为社会关注的焦点之一。
在残疾人群体中，行动不便的人士面临着更多的困难和挑战。
为了解决这些问题，我们计划设计一种智能轮椅方案，旨在提高行动不便人士的生活质量和日常活动的便利程度。
本项目的主要目标是实现智能轮椅的设计和制造，具体包括以下几个方面的内容： - 开发一个智能导航系统，帮助用户规划旅程，并提供避障功能； - 设计舒适、可调节的座椅，以提高用户使用的舒适度； - 实现人机交互功能，使用户能够通过语音或触控界面控制轮椅的各种功能； - 配备智能感应装置，可以实时检测用户的心率、体温等生理指标，并记录用户的健康数据； - 制定相应的安全措施，如紧急停车按钮、防盗功能等。
2. 技术方案和实施计划2.1 技术方案为了实现上述目标，我们计划采用以下技术方案： - 智能导航系统方案：采用激光雷达及多传感器融合技术，通过地图数据和环境感知，实现自动导航和避障功能； - 座椅设计方案：采用可调节座椅设计，包括座椅倾斜度、座垫材料等，以提高用户的舒适度； - 人机交互方案：通过语音识别和触控接口，实现轮椅的各种功能控制； - 感应装置方案：采用传感器和智能穿戴设备，实时监测用户的生理指标，并将数据保存在云端； - 安全措施方案：加装紧急停车按钮，设置防盗装置等。
2.2 实施计划•第一阶段：需求分析和技术准备（1个月）–根据用户需求，进一步细化设计方案；–学习激光雷达及传感器融合技术，熟悉座椅设计原理；–调研人机交互技术和感应装置原理；•第二阶段：系统设计和制造（2个月）–完成智能导航系统设计和硬件制造；–进行座椅设计和制造；–开发人机交互系统和感应装置；•第三阶段：系统集成和测试（1个月）–进行智能导航系统与座椅的集成和测试；–验证人机交互系统和感应装置的功能；•第四阶段：优化和改进（1个月）–根据测试结果进行系统优化和改进；–完善安全措施和性能调整；•第五阶段：项目总结和文档编写（1个月）–撰写项目总结报告，包括项目的成果、问题与挑战、展望等；–撰写项目文档，记录项目的详细信息和技术细节。
智能轮椅开题报告
下楼时原理类似，乘坐者仍面向楼下，通过身体前倾来控制轮椅的运动。据介绍， 由于其独特的平衡能力，轮椅在上下楼梯的过程中始终能保持稳定，座位也一直处于 水平。不过，在没有他人辅助的情况下，乘坐者想要独立的上下楼，至少必须一只手 具有活动能力。
iBOT 采用轮式机构，具有多种运行模式，既能在平坦路面上快速行走，也能爬楼
通过本次设计应达到一下目的 ①在调查研究、消化资料的基础上，设计一台具有爬楼梯能力的轮椅。要求在爬楼梯 时轮椅被充分抬起，连续以相同的幅度上升（下降）直到足以攀登上（下）第二级台 阶，确保椅子的角度不变，确保坐轮椅的人不翻到。 ②在没有楼梯时，具有平地行走能力与转弯能力，并且可以实现水平方向移动。 ③轮椅应具有安全可靠、舒适轻便、价格低廉的特点。 ④总结和巩固在校 4 年所学的知识，使之进一步深化和系统化；
从外表看上去，iBOT 与普通轮椅不大一样；它有 6 个轮子，前面一对为直径 10 厘
米的实心脚轮，后面两对为直径 30 厘米的充气轮胎。iBOT 通过复杂的陀螺仪系统保 持平衡，当轮椅上分布的传感器感受到重心的变化时，它们马上把这些信息传输到位 于座椅下面的控制盒中。控制盒有几个“奔腾Ⅲ”处理器和预先设计好的程序，这些 程序会“命令”轮椅的机械系统进行自我调整，保持平衡。
此外，处于安全性考虑，为智能轮椅安装保险刹车装置，在有需要的时候使轮子锁 死，防止意外的危险发生。对于如何实现平地模式与爬楼模式之间的平滑切换也是重 要的问题，通过减速器控制，使使用者能控制电机转速，达到切换模式的目的。
爬楼梯轮椅的研究与分析的开题报告
爬楼梯轮椅的研究与分析的开题报告一、选题背景：随着人类社会的发展，人类对于提高残障人士的生活质量与便利性有着越来越高的要求。
在目前的市场上，电动轮椅已经成为了残障人士出行的主要工具之一。
然而，现有的电动轮椅只能单向爬坡，难以爬楼梯，这就极大的限制了残障人士的出行。
因此，设计一种可以爬楼梯的轮椅是非常有必要和重要的。
二、选题意义：残障人士生活不能和普通人一样方便和顺畅，随着社会的进步，提高其生活质量已成为一项重要的任务。
设计一种可以爬楼梯的轮椅可以极大地方便残障人士，解放他们的出行，为他们带来巨大的便利性。
三、研究内容：本论文旨在研究开发一种可以跨越楼梯的轮椅，主要包括以下几个方面：1.爬楼梯轮椅的组成结构与工作原理的分析研究。
2.爬楼梯轮椅的控制系统设计。
3.设计一套实验测试方案，测试该轮椅的爬楼梯性能。
四、研究方法：1.文献调研法：通过对于现有的爬楼梯轮椅技术研究的文献总结与分析，找到机械、电气等方面的已有措施与不足之处。
2.理论分析法：运用力学、控制理论等方面的知识进行分析研究爬楼梯轮椅的组成结构与工作原理，并提出合理的改进方案。
3.实验测试法：实验测试该轮椅的性能，并提出结论和改进方案。
五、预期目标：研发一种可以爬楼梯的轮椅，其性能达到以下目标：1.可以平稳、轻松、快速地爬楼梯，不受高度限制。
2.掌握运动平稳的技术，不影响残障人士的身体健康。
3.掌握自我平衡技术，在斜坡或平地上保持平衡。
4.方便折叠，方便携带。
以上内容简述了本次研究的选题背景、意义、研究内容、方法和预期目标。
希望能够通过本次研究为残障人士出行提供更便利的工具。
自行走轮椅设计开题报告
1 课题意义联合国发表报告指出：当二十一世纪上半叶到来时，全球人口将增加0．6倍，而老年人口将增加2．3倍，老年人【1】口占总人口的比例将上升到20％。
也就是说，全世界人口老龄化进程正在加快，今后50年内，60岁以上的人口比例预计将会翻一番。
而我国是人口最多的国家，老龄化和残疾是我们不得不面对的重大问题，据老龄委统计结果显示，目前我国60岁以上的老年人已达到1．43亿，超过总人口的10％。
而我国有残疾人6000多万，平均每5个家庭就有一个残疾人12J。
另一项调查显示，2000年，我国60岁以上老年人中有腿脚不便情况的人已接近2800万。
此外，根据中残联统计数据，目前我国肢体残疾人接近900万，其下肢残疾人为200万左右。
随着老年人和残疾人的日益增多，服务需求将会日益增加。
助老／助残服务机器人系列产品的研发有助于形成未来老年人和残疾人生活的新模式和新概念，并解决人口老龄化带来的重大社会服务问题，以及2015年实现我国“人人享有康复服务”的国家战略目标和社会协调发展提供技术支撑。
智能轮椅是助老／助残服务机器人系列产品中的一个重要研究领域。
轮椅作为广大老弱病残人员使用的辅助运动工具，随着人工智能和机器人技术的发展，智能轮椅【3J的研发也必将成为一种趋势。
研究并开发实用的智能轮椅具有非常重要的现实意义。
1．1多模态智能轮椅江西省焊接与自动化机器人重点实验室研究的多模态智能轮椅包括手柄控制，语音控制中可避障控制，自主避障控制三种模态。
各模态之间即可相互独立，又可根据实际应用场合进行多模态融合。
(1)手动控制常规模态，智能轮椅相当于普通的电动轮椅。
此模态有两种控制方式，手柄控制和键盘控制。
使用者即可通过手柄，也可通过小键盘操作输出四路模拟电压，轮椅本身配有电机控制器，四路模拟电压通过电机控制器产生直流电机信号来控制直流电机，通过对直流电机的开环控制控制轮椅的前进、后退、加第1章绪论速、减速、左转、右转、停止等运动控制。
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爬楼轮椅研究属于机器人研究范围之内，因此应用型智能机器人技术是爬楼梯轮 椅及其智能轮椅所当然是其发展趋势。目前国内外研究了很多面向残疾人及行动不方 便人群的辅助行走机器人，这其中就包括智能轮椅，其功能多样化，基本上满足行动 不方便人群和残疾人的要求。但是，大部分还停留在试验简短或者少数定做，并没有 产业化，市场化。所以，在研究上其发展空间很大，未来的研究将会朝以下几个方向 发展。
2.1.3 模块化
智能轮椅要实现大批量生产及市场化，就必须实现模块化。整个系统应有基本模 块和各个功能模块组成，每个功能模块控制一种功能，以便于可以根据需求选择，配
置最适合自己的轮椅，于此同时模块化也可以降低生产成本，提高了智能轮椅的性价 比。
随着人工智能，模式识别，图像处理，计算机技术和传感器技术的发展，智能轮 椅的功能将更为完善丰富，也将真正进入老年人和残疾人的生活。
近十几年，国内外的许多大学.公司和研究机构都对爬楼梯的装置进行了深入的研 究，提出了各种各样的产品或解决方案。总体而言，根据爬升结构的不同，通常采用 三种结构原理[5]一种是采用行星轮机构，他们不仅绕自身的轴旋转还饶一个所有轮的 共同轴线旋转；一种结构是履带轮型爬梯轮椅；一种结构是步进支撑式。现如今，我 国的轮椅产业发展较缓慢，能爬楼梯的多功能轮椅在国内尚无成熟的产品。随着社会 生产力的发展，人们生活水平的不断提高，考虑老年人及残疾人对出行方便性的需求， 研制具有爬楼梯功能的轮椅具有重大现实意义。
综上所述，国外在爬楼梯装置方面的研究已经有一百多年的历史了，研究出来的 种类多，有一些已经可以实现市场化，取得了很大的成果。但是，他们研究出来的产 品大多是结构复杂，价格昂贵，有许多产品价格在十几万以上，这对于中国的普通老 百姓来说可望而不可及。国内的研究相对来说比较晚，虽然也诞生了很多专利，但由 于受到体积，重量，稳定性及安全性的限制，还没有产品真正的投入使用。从国内外 爬楼梯装置的特点可以看出，爬楼梯轮椅装置发展至今除了轨道式爬楼梯装之外，大 多数爬楼梯轮椅装置的自主性都不高，仍然需要在旁人的协助下实现上下楼运动。而 且存在许多问题值得深入研究。由此可见，为了解决轮椅使用受限的难题，同时还要 考虑我国的国情，考虑到使用者的经济承受能力，研究一种价格低廉，功能多样的爬 楼轮椅势在必行。
从外表看上去，iBOT 与普通轮椅不大一样；它有 6 个轮子，前面一对为直径 10 厘
米的实心脚轮，后面两对为直径 30 厘米的充气轮胎。iBOT 通过复杂的陀螺仪系统保 持平衡，当轮椅上分布的传感器感受到重心的变化时，它们马上把这些信息传输到位 于座椅下面的控制盒中。控制盒有几个“奔腾Ⅲ”处理器和预先设计好的程序，这些 程序会“命令”轮椅的机械系统进行自我调整，保持平衡。
通过本次设计应达到一下目的 ①在调查研究、消化资料的基础上，设计一台具有爬楼梯能力的轮椅。要求在爬楼梯 时轮椅被充分抬起，连续以相同的幅度上升（下降）直到足以攀登上（下）第二级台 阶，确保椅子的角度不变，确保坐轮椅的人不翻到。 ②在没有楼梯时，具有平地行走能力与转弯能力，并且可以实现水平方向移动。 ③轮椅应具有安全可靠、舒适轻便、价格低廉的特点。 ④总结和巩固在校 4 年所学的知识，使之进一步深化和系统化；
智能轮椅开题报告
毕业设计
开题报告
课 题 名 称 智能轮椅的设计（机械部分）
院
系 机电与自动化学院
专 业 班 机电 1201
姓
名 胡天华
评
分
指导教师
李奕
武昌首义学院
武昌首义学院本科生毕业设计开题报告
学生姓名 胡天华 学号 201211 专业 机电 院（系） 机 械 与 指导 0李00奕16 班 职级 称 副12教01 1课.课题题名设称计的自目的动和智意化义能学轮椅教的师设计（机械部分） 授
随着社会的发展，特别是城市的快速扩张和建设，以及人口老龄化问题越来越严 重和残障者数量的不断增加，对辅助步行工具的需求日益提高。而高楼大厦鳞次栉比， 越来越多的天桥，公园的台阶，小区上下楼等，却越来越困扰着轮椅使用者。轮椅作 为残障者的唯一出行工具，受到了越来越多的制约，传统轮椅已经不能满足多数人的 需求。而随着科技的发展及技术的进步，轮椅，应该被加以改进以适应现代社会的环 境。
院 联合国发表报告指出，全世界人口老龄化进程正在加快，今后 50 年内，
60 岁以的人口比例预计将会番一番，由于各种灾难和疾病造成的残障人士也逐年增 加，他们存在不同程度的能力丧失，如行走、视力、动手及语言等[1][2]。为了给老年 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及重新融入社会， 目前美国，德国，日本，法国，加拿大，西班牙及中国等国家对智能轮椅进行了研究， 使智能轮椅具有记忆地图，避障，自动行走，与用户交互等功能。智能轮椅是将智能 机器人技术运用于电动轮椅，融合多种领域的研究，包括机器视觉，机器人导航和定 位，模式识别，多传感器融合及用户接口等，设计机械，控制，传感器，人工智能等 技术，也称智能轮椅式移动机器人[3][4]
目前，市场上爬楼梯轮椅多种多样，种类繁多。但是比较优秀，实用，价格低廉 的爬楼梯轮椅少之又少。目前，最为先进的爬楼轮椅为美国的 动系统（以下简称 iBOT）是目前为
图 1 美国 iBOT 止世界上最为先进的具有上下楼梯功能的全自动轮椅。其外形如图 1.1 所示。
2.1.1 智能化
智能轮椅要走向实际应用，必须综合应用智能技术，优化控制算法，增强自动规 划和基于传感智能，如实现自然语言控制，视觉平滑控制，以及在恶劣环境下自如行 走等。也可以结合一些新科技如计算机通讯，网络等技术开发适应远程通讯的需要。
2.1.2 人性化
智能化轮椅系统的设计者应该充分考虑到行动不方便人士的要求，从实际情况着 手考虑，设计稳定性好，安全舒适，合理的智能轮椅。例如增强轮椅可以上升的功能， iBOT 就具备这样的功能，以便使用者和正常人对话，以及进行简单的力所能及的活 动。选择透气性好舒适的坐垫，安装报警装置，还可以安装刹车系统，使轮椅操作方 式尽可能简单化。