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全方向电动轮椅总体设计方案简介

发布时间: 2021-08-02 08:08:46      来源:

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总体的控制方案:为了实现全方向移动的功能,设计的幕本控制系统构成如图2.7所示,控制流程是:CPU接受手柄和角度传感器传来的信号,根据其状态,CPU给驭动器和制动装置输出指令信号。驱动器根据得到的信号

 总体的控制方案:为了实现全方向移动的功能,设计的幕本控制系统构成如图2.7所示,控制流程是:CPU接受手柄和角度传感器传来的信号,根据其状态,CPU给驭动器和制动装置输出指令信号。驱动器根据得到的信号驱动电机.使电动轮椅按指定的方向移动。
  直线运动控制方案:因为轮椅分别山两个电机独立驭动,所以当两轮的驱动装置内部参数及外界路况不等同时,即使两电机的输人一样,也不能保证两驱动轮的速度相同,特别是在低速且路况不好时。这里需引进一个补偿系统.来消除两轮的速度差。对于电机的速度控制系统,其控制原理!K,和K,为速度增益,速度调节器可采用比例v份调节器,功率放大器可采用PWM晶体管,电机系统考虑外界力矩影响12030离合器打开时的全方向运动:此种状况适应于狭小空间的运动。
  开始运动时通过控制器打开离合器使驱动轮与轮椅体分离,当输人手柄输人转角值时,通过一定算法分配两轮的速度使其产生差动,转动的角度值可通过伺服电机上的角度检测装置求得,让其作为反馈量来保证驱动轮转角与输入值保持‘致。当转动角度与输人值满足精度要求时,闭合离合器,此时驱动轮又与轮体保持一致。最后重新分配一个等同的新初速度轮椅切换到所述的直线运动中。
  其具体的原理图如图2.9所示:此种运动的一个显若特点是轮椅运动时,人体的姿势保持不变。这将使轮椅能够保持全方向运动且回转半径很小,轮椅在小范围内的调整位置很方便。但不足是在大空间内移动时人体与运动方向不一致,这与人的运动习惯不符.式中K,和K,为增益。离合器闭合时的全方向运动:此种方式适应于场地较开阔的地方。运动时离合器一直保持闭合,轮体与驱动轮保持一致.上下两部分合二为一。此种情况的运动原理与上面类似,转动同样靠两电机的差动来实现。角度值的大小也由伺服电机上的角度检测装置来实浏211.这种运动与一般的前导向后驱动的轮椅运动相似,其特点是符合人的运动习惯:在大范围内运动时,易于操作。
  但是转动时回转半径较大,不适应在狭小的空间里运动.其中位置控制器可采用PID控制A, K,, K,-是左右驱动轮不同的增益,用来产生差动。轮椅的一致性调整:当轮椅重新使用时或者停止使用后,因使用的状况不同轮椅可能存在驱动轮与整个轮体不一致的情形。为以后运行方便,需要对轮椅进行一致性调整。其调整过程如下:通过中轴处的角度传感器检测驱动轮与轮体的角度差,根据这个角度差的大小及方向来确定轮椅驱动轮的运动方向.转动的大小可由角度传感器的值来形成一个闭环或半闭环回路I80当驱动轮与轮体基本保持一致时,制动电机,闭合离合器,整个调整过程结束。   (文/小编)
 
(文/小编)
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