智能轮椅简介
多功能智能轮椅的设计
国内外现状
Status quo at home and abroad
履带式爬楼轮椅
出现较早，原理简单，类似于履带 装甲车或坦克，其传动机构采用履 带式的传动结构，结构稳定，传动 效率高，不仅能够在平地上行驶， 而且能够连续爬楼梯。
步进式爬楼轮椅
执行机构多由铰链杆件机构组成， 其特点在于具有两套支撑机构，两 套支撑装置交替支撑，重复此过程 来实现爬楼目的。价格昂贵，操控 复杂，市面不多见。
轮椅总体方案设计
• 轮椅结构的设计 • 轮椅传动方案的设
计 • 传动机构尺寸的确
定 • 驱动机构的确定 • 总体尺寸的确定
电机驱动方案设计
• 驱动功率的计算 • 驱动电机的确定 • 减速器的选用 • 蓄电池的选用
重要零部件的设计 与校核
• 齿轮的设计计算与 校核
• 轴的设计计算与校 核
• 轴承的选用与校核 • 键的选用与校核 • 轮椅其它部件的设
研究背景 Research Background
随着人口老龄化程度的加重以及伤残人士的增加，使得轮椅成为他们日常出行所必须的代步工具。一直以来， 人们似乎都忽视了高龄人群以及下肢残障人士的日常出行问题，一些高龄化老人以及残障人士被困在家中引发 的事故也时有发生。日常出行不便的他们与社会的交流沟通少，日常出行需要他人的看护，也给他人带来了负 担[1-2]。然而我国目前市面上流通的轮椅多为手动平地轮椅，这类轮椅要求适用人群日常出行必须有人力辅助， 且仅限于在路况平坦的道路上通行，基本没有翻越路障以及爬楼梯的能力。而目前我国的经济快速发展，为了 保障人均住房面积，现有的房屋建筑多为高层建筑，这使得这类人群在日常出行过程中必然会面临上下楼梯的 情况，这在很大程度上限制了他们的外出，从而减少了与外界社会交流沟通的机会。 为了改善老年人以及残障 人士的日常出行，解决他们日常出行的困难，加强他们与外界的交流沟通，这就需要我们应当设计一种功能更 加强大、自由度更高的轮椅作为代步工具。
小飞哥电动轮椅205说明书
小飞哥电动轮椅205说明书第一章产品概述1.1 产品简介小飞哥电动轮椅205是一款便携式电动轮椅，旨在为行动不便的用户提供便捷的出行方式。
该电动轮椅采用先进的电动技术和高质量的材料制造而成，具有稳定性强、操控灵活、安全可靠等特点。
1.2 产品特点- 折叠便携：小飞哥电动轮椅205采用折叠设计，方便用户在出行时携带和存放，适合家庭、旅行、购物等各种场合。
- 舒适座椅：该电动轮椅配备舒适的座椅，提供良好的支撑和坐感，让用户在行驶过程中享受舒适的体验。
- 高性能电池：采用高容量锂电池，续航里程长，可满足用户长时间使用的需求。
- 稳定操控：小飞哥电动轮椅205具有优秀的操控性能，配备灵敏的操控杆和可调节的操纵系统，方便用户自由行驶。
第二章使用方法2.1 开机与关机- 开机：按下电源开关，电动轮椅即可开机启动。
- 关机：长按电源开关，电动轮椅即可关闭。
2.2 充电- 使用随机配备的充电器，将充电器插头插入电动轮椅的充电接口。
- 将充电器插头插入电源插座，开始充电。
- 充电时请确保插头连接牢固，充电电压稳定，以免影响充电效果。
2.3 行驶操作- 打开电动轮椅电源，确认电池电量充足。
- 通过操控杆控制方向，向前或向后推动操纵杆即可前进或后退。
- 转向操作：左右手柄分别控制左右轮，可通过左右手柄的推拉控制实现转弯操作。
第三章注意事项3.1 使用环境- 本产品适用于室内和平整室外环境。
- 避免在不平整、崎岖的地面使用，以免影响操控和安全。
3.2 充电注意事项- 使用原装充电器进行充电，避免使用不合适的充电器。
- 充电时请确保电源插座和充电器连接牢固，电源电压稳定。
3.3 安全操作- 使用电动轮椅前，请确保所有螺丝、零部件是否牢固。
- 在行驶过程中，请保持稳定的坐姿，不要随意站立或跳跃。
- 遇到紧急情况时，立即停止使用电动轮椅，并寻求帮助。
第四章维护与保养4.1 清洁与防护- 定期清洁电动轮椅，可使用柔软的布和中性清洁剂擦拭表面。
一种智能轮椅的设计
一种智能轮椅的设计摘要：社会老龄化程度越来越严重,智能轮椅作为一种能够提高老人生活质量以及行动自由的特殊工具有着极其广泛的发展前景以及社会价值。
整个智能轮椅控制系统分为:电源电路、驱动电路、人体监测模块、超声波模块、数据传输模块、操纵摇杆、按键控制、单片机电路等硬件模块。
该系统采用STM32F1系列单片机作为控制核心，配以对应的外围电路,构成完整的智能轮椅控制系统。
经过测试与验证,系统达到了变向、调速、报警以及避障等功能。
关键词：智能轮椅；STM32F1；远程通信1.引言随着社会的进步与发展，人们能够活动的范围不断扩大，但是腿脚不便的老年人以及一些因各种原因致伤的残障人士，在生活出行等方面依然受到诸多限制，使用智能轮椅作为生活中的代步工具是他们最好的选择。
近年来随着人工智能、无人驾驶、机器学习，远程通信等技术的快速发展，在国家对科技创新这一领域的大力支持下，研发实惠实用的智能轮椅，使得智能轮椅可以普遍使用，顺应了未来助老助残工程智能化发展的大趋势。
2.发展趋势我国在智能轮椅方面的研究，总体而言时间短、起点低，但在不断的自我创新和发展中也取得了一些进步。
轮椅是作为保证康复工程和助老助残工程中必不可少的工具，而且智能轮椅的出现既能减轻家庭成员的护理负担和生活压力，还能提高其行动自由度以及工作与生活质量，使他们能更好的融入社会，并且对满足医疗辅助需求具有重要的现实意义，同时也能帮助解决各级政府面临的医疗、养老等方面的问题。
但目前国内市场上可供购买的智能轮椅，售价昂贵。
因此，使得智能轮椅可以普遍使用，所以，研发实惠实用的智能轮椅，是今后发展的一大要素。
针对我国日渐增多的老年人，以及一些残障人员，智能轮椅市场广阔、研究价值高、社会意义大。
3.功能介绍设计一款多功能智能轮椅，可实现轮椅的驱动、避障、自主定位、体温及心率血氧监测报警等功能。
通过加装的太阳能板可以解决使用者忘充电的问题；通过超声波测距模块保证使用者的安全；配备GPS+北斗双定位系统，可准确获取使用者地理位置；温度传感器可实现对使用者体温的监测，心率血氧监测传感器实时监测心率健康状况，利用SIM800作为数据传输模块，如出现异常可向监护人发出远程警报提示。
《智能轮椅的整体结构设计案例综述1400字》
智能轮椅的整体结构设计案例综述目录智能轮椅的整体结构设计案例综述 (1)1.1 总体结构设计与原理分析 (1)1.1.1驱动模块 (2)1.1.2辅助转移模块 (2)1.1.3升降模块 (3)1.1.4调角模块 (3)1.2辅助转移结构具体分析 (4)1.3附加结构 (4)（1）扶手 (4)（2）靠背和枕头 (4)（3）腿板和踏板 (5)1.1 总体结构设计与原理分析卧床病人自主转移电动轮椅采用模块化设计思想,由驱动模块、调角模块、升降模块、辅助转移模块、附加结构部分组成,如图2-1所示。
图2-1 总体结构图1.1.1驱动模块轮椅驱动机构由电动机，电源和减速装置组成。
它由12V电池供电，使用后轮驱动，并使用电磁制动器和传感器来实现智能的远程控制和制动功能。
在车身变化（车身角度，高度变化和功能转换）的情况下，转向过程中的差速旋转仍然可以具有灵活的运动性能。
另外，在安装在车辆地板下方的电池盒和车辆地板之间，轮架和发动机支架均通过螺栓连接，便于拆卸和组装。
1.1.2辅助转移模块在轮椅的靠背板、坐板及腿板之上附有移动搭板、移动搭板、移动搭板,在移动搭板下方与坐板间采用链轮机构连接,通过电机带动链轮，从而带动链条实现轮椅移动搭板的横向平移,如图2-2所示。
在担架模式下,首先调节高度（升降模块实现高度调节）使椅面升至与床面平齐，随后控制移动搭板横向移出,移动搭板移出一侧的底面安装有平台滚珠,在移动搭板纵边与床面搭接后可顺利滑动，而后病患自主或需陪护人员轻微协助转移至床上即可。
图2-2 转移模块1.1.3升降模块在轮椅车底板上表面以及坐板下表面两侧分别安置纵向滑轨，车底板和坐板之间由剪叉式升降-滑轨结构相连,剪式支撑杆前方两支点铰接于支撑杆固定端耳片上,后方两支点铵接于滑块上,通过调节埋置于车底板下方的电动推杆的长度来改变剪式支撑杆铰接角度的变化,驱动剪叉机构升降支撑，如图2-3所示。
通过调角部分调节座椅各板面间夹角为零并调节坐板高度为最低即可实现车体的完全折叠。
智能轮椅作文450字
智能轮椅作文450字英文回答：Intelligent wheelchairs are a revolutionary invention that has greatly improved the lives of individuals with mobility challenges. These advanced devices are equipped with various sensors and intelligent systems that enable them to navigate through different environments and assist users in their daily activities.One of the key advantages of intelligent wheelchairs is their ability to adapt to different terrains. Whether it is rough outdoor terrain or smooth indoor surfaces, these wheelchairs can adjust their speed and movement to provide a comfortable and safe ride for the user. For instance, if I am using an intelligent wheelchair and I encounter a bumpy road, the sensors in the wheelchair will detect the uneven surface and automatically adjust the wheel's suspension to provide a smoother ride.Another significant feature of intelligent wheelchairs is their obstacle detection and avoidance capabilities. These wheelchairs are equipped with sensors that can detect objects in their path and automatically navigate around them. This is particularly useful in crowded spaces or when maneuvering through narrow doorways. For example, if I am using an intelligent wheelchair and there is a table blocking my way, the sensors will detect the obstacle and the wheelchair will navigate around it, allowing me to continue on my path without any disruptions.Furthermore, intelligent wheelchairs can be controlled through various methods, including voice commands and gesture recognition. This makes it easier for individuals with limited hand mobility or speech impairments to operate the wheelchair independently. For instance, if I am unable to use my hands to control the wheelchair, I can simply use voice commands to navigate and control its movements. This level of independence is invaluable for individuals with mobility challenges, as it allows them to have more control over their daily activities.Overall, intelligent wheelchairs have revolutionized the way individuals with mobility challenges navigate through their daily lives. With their adaptability to different terrains, obstacle detection and avoidance capabilities, and various control methods, these wheelchairs have greatly enhanced the independence and quality of life for users.中文回答：智能轮椅是一项革命性的发明，极大地改善了行动不便的人们的生活。
电动轮椅简介介绍
03
电动轮椅的性能与参数
电动轮椅的续航能力
续航能力
电动轮椅的续航能力取决于电池容量和电机效率。常见的续航里程在10-30公里 之间，部分高端产品可达50公里以上。
充电时间
充电时间与电池容量和充电器的功率有关。一般而言，充满电需要2-8小时，具 体时间取决于型号和规格。
电动轮椅的起源与发展
起源
电动轮椅最早起源于20世纪60年代 ，随着电子技术的进步和残疾人福利 意识的提高，电动轮椅逐渐普及。
发展
随着科技的不断进步，电动轮椅的性 能和功能不断得到提升，如智能化控 制、个性化定制等，满足了不同使用 者的需求。
电动轮椅的应用场景
01
02
03
医院
电动轮椅广泛应用于医院 ，方便行动不便的患者进 行移动和检查。
如何正确使用电动轮椅
01
安全操作
学习并遵守电动轮椅的操作规程， 确保安全使用。
定期检查
每次使用前应检查轮椅的轮胎、电 池、电机等部件是否正常。
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02
适应环境
根据使用环境调整电动轮椅的各项 参数，如速度、转向等。
遵循指示
遵循制造商提供的操作指示，不要 擅自改动电动轮椅。
04
电动轮椅的日常保养
清洁
02
这种类型的电动轮椅适合有一定 上肢力量和协调能力的用户，价 格相对较低，是性价比较高的选 择。
智能控制型电动轮椅
智能控制型电动轮椅采用先进的 传感器和控制系统，能够实现自 动导航、避障、路径规划等功能
。
用户可以通过语音、手势或手机 应用程序等方式进行操作，使用 方便，适合行动不便或无操作能
传感器在智能轮椅上的应用
智能轮椅的构造
它结合了超声波传感器、接近开关、角度传感器、 陀螺仪传感器和视觉传感器等等。整个系统主要 由传感器模块、驱动控制模块和人机交互模块3 部分组成。其中传感器模块主要有内部状态感知 和外部环境感知两部分构成，通过角度传感器确 定轮椅自身的位姿信息;通过编码器的位移速度和 距离获得自定位信息。视觉、超声波和接近开关 主要负责持续获得周围环境和障碍物的距离信息。
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超声波传感器图片
超声波传感器结构与工作原理
• 超声波传感器，一个复合式振动器被灵活
地固定在底座上。该复合式振动器是谐振 器以及，由一个金属片和一个压电陶瓷片 组成的双压电晶片元件振动器的一 个结合 体。谐振器呈喇叭形，目的是能有效地辐 射由于振动而产生的超声波，并且可以有 效地使超声波聚集在振动器的中央部位。
相关的传感器
• 超声波传感器 • 角度传感器 • 视觉传感器 • 智能传感器
超声波传感器
• 超声波传感器的简介 • 超声波传感器图片
• 超声波传感器结构与工作原理 • 超声波距离传感器技术应用
超声波传感器的简介
• 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传
感器。 超声波是一种振动频率高于声波的机械波，它具 有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性 好、能够成为射线而定向传播等特点。 超声波对液体、固体的穿透本领很大，它可穿透 几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生 显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生 多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、 国防、生物医学等方面。
1.提高了传感器的精度 2.提高了传感器的可靠性 3.提高了传感器的性能价格比 4.促成了传感器多功能化
角度传感器的简介
• 角度传感器是用来检测角度的。
前途无忧智能轮椅-设计说明
“前途无忧”智能轮椅设计说明据第二次全国残疾人抽样调查数据推算，中国目前各类残疾人总数为8296万人，占全国人口总数6.34％。
其中肢体残疾2412万人（29.07％），下肢残疾人口有上千万。
这些下肢残疾人员，通常只能依靠轮椅和双拐行走。
而传统的轮椅需要用双手推动，费力而且速度缓慢，还要占用双手，使用起来很不方便，很多时候还需要别人帮助才能完成基本的生活。
不少残疾人因身体上的不能自理，导致了心理上的不自信，也影响了事业上的自立自强。
为帮助残疾人走出这个困境，我以二轮智能平衡原理为基础，设计了这款智能轮椅。
利用该智能轮椅，残疾人可以像正常人一样独立生活、工作、娱乐。
让他们不仅仅在身体上摆脱了对别人的依赖，更能帮助残疾人树立自信，走出困境开创事业。
“前途无忧”智能二轮车，让残疾人在身体上自理、心理上自信、事业上自强。
轮椅设计突出体现在便捷、智能、安全三个方面：一、简约随心的便捷化设计1、智能轮椅外形简洁、小巧轻便，便于室内自由活动；居家、交通、休闲、工作一车通用。
2、方便残疾人自行上车。
后靠背可以不同角度倾斜，完全放倒后靠背着地，或者后靠背搭在床上，形成斜坡，使双下肢残疾人可以沿着靠背移动到轮椅上。
3、当靠背完全升起时，作为靠背使用；半倾斜时，轮椅底部后面弹出两个支架，此时轮椅变成躺椅，可以临时休息。
4、智能轮椅通过感应乘客重心变化控制运动状态及方向，也可以用扶手按钮或者遥控器进行控制。
控制方式灵活多变，适应生活中遇到的各种情况。
5、轮椅前档板上部，设计有可折叠搁物板，可以存放一些小物品，或者当做临时工作台。
6、前挡板内置挡风玻璃，外出时升起；靠背后面附有可翻转出的遮阳篷，遮阳篷可翻转到车顶；遮阳篷两侧能够拉出透明软垂帘，与两侧扶手扣在一起。
智能轮椅在路上行驶时，这些防护装置为使用者挡风遮雨。
二、先进实用的智能化设计1、智能轮椅配有智能遥控器（可验证使用权限），使用者可以在床上、沙发上控制轮椅移动，方便实用。
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操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能， 有几个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统 中。
程控型机器人:：按预先要求的顺序及条件，依次控制 机器人的机械动作。
家务型机器人：能帮助人们打理生活，做简单的家务活。
操作型机器人：能自动控制，可重复编程，多功能，有几 个自由度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。
一类是外部信息传感器，用于获取有关机器人的作业对象 及外界环境等方面的信息，以使机器人的动作能适应外界 情况的变化，使之达到更高层次的自动化，甚至使机器人 具有某种“感觉”，向智能化发展，例如视觉、声觉等外 部传感器给出工作对象、工作环境的有关信息，利用这些 信息构成一个大的反馈回路，从而将大大提高机器人的工 作精度。
适应控制型机器人：能适应环境的变化，控制其自身的行 动。
学习控制型机器人：能“体会”工作的经验，具有一定的 学习功能，并将所“学”的经验用于工作中。
搜救类机器人：在大型灾难后，能进入人进入不了 的废墟中，用红外线扫描废墟中的景象，把信息传 送给在外面的搜救人员。
阿西莫机器人三定律
科幻小说家艾萨克·阿西莫夫在小说中所订立的“机 器人三定律”。阿西莫夫为机器人提出的三条“定 律”（law），程序上规定所有机器人必须遵守：
一：机器人不得伤害人类，或袖手旁观坐视人类受 到伤害；
二：除非违背第一法则，机器人必须服从人类的命 令；
三：在不违背第一及第二法则下，机器人必须保护 自己。
二、智能电动轮椅
1.智能轮椅的国内外研究现状
智能轮椅通常是在一台标准电动轮椅的基础上，增加 一台电脑和一些传感器或者在一个移动机器人的基础 上增加一个座椅进行构建。
（2）驱动装置
驱动装置是驱使执行机构运动的机构，按照控制系 统发出的指令信号，借助于动力元件使机器人进行 动作。它输入的是电信号，输出的是线、角位移量。 机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步 进电机、伺服电机等，此外也有采用液压、气动等 驱动装置。
（3）检测装置
检测装置是实时检测机器人的运动及工作情况，根 据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后， 对执行机构进行调整，以保证机器人的动作符合预 定的要求。作为检测装置的传感器大致可以分为两 类：一类是内部信息传感器，用于检测机器人各部 分的内部状况，如各关节的位置、速度、加速度等， 并将所测得的信息作为反馈信号送至控制器，形成 闭环控制。
（4）控制系统有两种方式
一种是集中式控制，即机器人的全部控制由一台微型计算 机完成。另一种是分散（级）式控制，即采用多台微机来 分担机器人的控制，如当采用上、下两级微机共同完成机 器人的控制时，主机常用于负责系统的管理、通讯、运动 学和动力学计算，并向下级微机发送指令信息；作为下级 从机，各关节分别对应一个CPU，进行插补运算和伺服控 制处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。根据作业 任务要求的不同，机器人的控制方式又可分为点位控制、 连续轨迹控制和力（力矩）控制。
（1）执行机构 即机器人本体，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中 的运动副（转动副或移动副常称为关节，关节个数通常即 为机器人的自由度数。根据关节配置型式和运动坐标形式 的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、 极坐标式和关节坐标式等类型。出于拟人化的考虑，常将 机器人本体的有关部位分别称为基座、腰部、臂部、腕部、 手部（夹持器或末端执行器）和行走部（对于移动机器人） 等。
最早的相关研究开始于1986年，轮椅通过视觉进行导 航协助。之后IBM T.J.Watson Research Center的 Connell 和Viola将座椅放在一个移动机器人平台上， 利用操纵杆、超声和红外传感器实现了机器人的行走 和避障等导航功能。Jaffe等负责的smart wheelchair 项目利用两个超声波传感器测定人的头部运动位置， 并以此实现了利用头部姿势控制轮椅的运动。
3.智能机器人的分类
中国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两 大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人 就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。 而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造 业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器 人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机 器人、机器人化机器等。
程控型机器人:：按预先要求的顺序及条件，依次控制机 器人的机械动作。
示教再现型机器人：通过引导或其它方式，先教会机器人 动作，输入工作程序，机器人则自动重复进行作业。
数控型机器人：不必使机器人动作，通过数值、语言等对 机器人进行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。
感觉控制型机器人：利用传感器获取的信息控制机器人的 动作。
行业定义：机器人是靠自身动力和控制能力来实现各 种功能的一种机器。
联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下 的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了 执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的 专门系统。”
2.智能机器人的组成
机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统 和复杂机械等组成。
智能轮椅简介
2012.5.2
一、智能机器人
1.智能机器人
机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既 可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也 可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的 任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建 筑业，或是危险的工作。 机器人是高级整合控制论、 机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。
在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系 的趋势，如服务机器人（视频1）、水下机器人、军 用机器人、微操作机发将机器人也分 为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的 服务与仿人型机器人，这和中国的分类是一致的。
空中机器人又叫无人机器，近年来在军用机器人家族 中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最大、研究 及采购经费投入最多、实战经验最丰富的领域。80多 年来，世界无人机的发展基本上是以美国为主线向前 推进的，无论从技术水平还是无人机的种类和数量来 看，美国均居世界之首位。