助老助殘智能輪椅的室內(nèi)自主定位與路徑規(guī)劃研究
發(fā)布時間:2022-02-20 03:57
近年來,我國人口的突出特點就是人口老齡化,由于過去醫(yī)療水平低下,又經(jīng)過過去的幾十年的大力建設(shè),這一部分人中很多都具有行走問題。另外,由于經(jīng)濟發(fā)展帶來的社會面貌的改變使得突發(fā)災(zāi)害、事故等因素導(dǎo)致殘障人士逐年增加。而在此時智能輪椅的出現(xiàn),為這一部分群體帶來了曙光,為提升其生活水平、減輕家庭負擔(dān)帶來了巨大幫助。實現(xiàn)輪椅的智能化在于解決定位和路徑規(guī)劃問題,這也是是體現(xiàn)智能輪椅優(yōu)勢的關(guān)鍵技術(shù)。本論文主要從下幾個方面進行研究:首先,對比幾種傳統(tǒng)的輪椅機械結(jié)構(gòu),設(shè)計出了適合室內(nèi)環(huán)境的輪椅機械結(jié)構(gòu),分析介紹了輪椅總體控制系統(tǒng)方案和輪椅動力源的選擇,其中包括電機的選擇、電源的選擇。其次,根據(jù)智能輪椅對室內(nèi)定位的高精度要求,本文采用了超聲波和ZigBee相結(jié)合的定位系統(tǒng)。詳細闡述了輪椅定位的原理,硬件要求和工作流程,并通過搭建平臺進行實驗,從而驗證定位系統(tǒng)的可行性。實驗表明,定位的精度可以實現(xiàn)智能輪椅定位精度需求。最后,對路徑規(guī)劃進行研究。詳細闡述了地圖創(chuàng)建的過程,考慮到輪椅實際工作環(huán)境,設(shè)計了相應(yīng)的避障系統(tǒng)。基于模糊控制技術(shù),設(shè)計了用于避障的模糊控制器以及相應(yīng)的模糊規(guī)則。并在MATLAB仿真平臺進行了模...
【文章來源】:武漢工程大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 智能輪椅研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 自主定位研究
1.2.3 路徑規(guī)劃研究
1.3 論文的主要研究工作
第2章 智能輪椅總體方案設(shè)計
2.1 智能輪椅的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.2 智能輪椅控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.3 智能輪椅動力設(shè)備選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 智能輪椅的自主定位
3.1 定位系統(tǒng)總體方案設(shè)計
3.2 定位系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.3 自主定位算法
3.3.1 測距定位算法
3.3.2 改進的定位算法
3.4 超聲波測距實驗及分析
3.5 定位實驗及分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 智能輪椅室內(nèi)路徑規(guī)劃研究
4.1 路徑規(guī)劃方案設(shè)計
4.2 硬件設(shè)計
4.3 地圖創(chuàng)建
4.4 避障方案設(shè)計
4.5 基于模糊控制的多傳感器信息融合避障算法
4.5.1 模糊控制系統(tǒng)
4.5.2 模糊控制器設(shè)計
4.6 模糊避障仿真實驗
4.6.1 編輯系統(tǒng)隸屬函數(shù)
4.6.2 編輯模糊控制規(guī)則
4.6.3 結(jié)果及分析
4.7 避障實驗
4.8 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的智能輪椅沿墻走行為研究[J]. 蒲興成,曾凡海. 計算機工程與設(shè)計. 2012(08)
[2]智能輪椅避障系統(tǒng)的研究[J]. 張利,孫首兵,黃業(yè)偉,朱雅俊,史久根. 電子測量與儀器學(xué)報. 2011(12)
[3]基于視覺導(dǎo)航的智能輪椅控制系統(tǒng)[J]. 夏嘉廷,余忠華,劉繼忠. 計算機工程. 2011(16)
[4]基于DSP+單片機的主從式智能輪椅語音控制系統(tǒng)[J]. 于慶棟,王仁杰,王龍,劉志兵,曾慶軍. 電子設(shè)計工程. 2011(15)
[5]智能輪椅室內(nèi)避障導(dǎo)航及仿真實現(xiàn)[J]. 張建國,李軍,王芳. 計算機仿真. 2011(03)
[6]智能輪椅導(dǎo)航系統(tǒng)的仿真與實驗[J]. 王麗軍. 微型電腦應(yīng)用. 2010(12)
[7]基于超聲和紅外傳感器的探測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 杜洪超,李鄧化,高晶敏. 微計算機信息. 2010(22)
[8]多傳感器智能輪椅的硬件系統(tǒng)設(shè)計[J]. 姚世新,關(guān)勝曉. 電子技術(shù). 2010(06)
[9]無線供能技術(shù)在智能輪椅供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 梁靜坤. 石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2010(02)
[10]基于多傳感器信息融合的智能輪椅SLAM研究[J]. 李鳳華,陳勇,呂霞付. 數(shù)字通信. 2010(02)
碩士論文
[1]患者健康教育路徑表臨床應(yīng)用軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 孔慶冉.吉林大學(xué) 2015
[2]基于多傳感器信息融合的智能輪椅避障及運動控制研究[D]. 劉釗.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[3]論刑事律師庭外言論的法律規(guī)制[D]. 張瑩瑩.安徽大學(xué) 2015
[4]面向助老助殘的模塊化機械臂研究[D]. 郭鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]近代化視野下晉商家族轉(zhuǎn)型研究[D]. 胡夢.太原理工大學(xué) 2014
[6]多功能智能輪椅的研究[D]. 雷雙雙.華南理工大學(xué) 2014
[7]電動爬樓梯輪椅優(yōu)化設(shè)計與穩(wěn)定性研究[D]. 郭化超.長春工業(yè)大學(xué) 2014
[8]室內(nèi)智能輪椅自動避障系統(tǒng)研究[D]. 周晶.南京師范大學(xué) 2014
[9]面向復(fù)雜環(huán)境的智能輪椅仿真及導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 廖文龍.上海交通大學(xué) 2014
[10]腦電波控制的智能輪椅控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 王喜梅.大連交通大學(xué) 2013
本文編號:3634265
【文章來源】:武漢工程大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 智能輪椅研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 自主定位研究
1.2.3 路徑規(guī)劃研究
1.3 論文的主要研究工作
第2章 智能輪椅總體方案設(shè)計
2.1 智能輪椅的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.2 智能輪椅控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.3 智能輪椅動力設(shè)備選擇
2.4 本章小結(jié)
第3章 智能輪椅的自主定位
3.1 定位系統(tǒng)總體方案設(shè)計
3.2 定位系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.3 自主定位算法
3.3.1 測距定位算法
3.3.2 改進的定位算法
3.4 超聲波測距實驗及分析
3.5 定位實驗及分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 智能輪椅室內(nèi)路徑規(guī)劃研究
4.1 路徑規(guī)劃方案設(shè)計
4.2 硬件設(shè)計
4.3 地圖創(chuàng)建
4.4 避障方案設(shè)計
4.5 基于模糊控制的多傳感器信息融合避障算法
4.5.1 模糊控制系統(tǒng)
4.5.2 模糊控制器設(shè)計
4.6 模糊避障仿真實驗
4.6.1 編輯系統(tǒng)隸屬函數(shù)
4.6.2 編輯模糊控制規(guī)則
4.6.3 結(jié)果及分析
4.7 避障實驗
4.8 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的智能輪椅沿墻走行為研究[J]. 蒲興成,曾凡海. 計算機工程與設(shè)計. 2012(08)
[2]智能輪椅避障系統(tǒng)的研究[J]. 張利,孫首兵,黃業(yè)偉,朱雅俊,史久根. 電子測量與儀器學(xué)報. 2011(12)
[3]基于視覺導(dǎo)航的智能輪椅控制系統(tǒng)[J]. 夏嘉廷,余忠華,劉繼忠. 計算機工程. 2011(16)
[4]基于DSP+單片機的主從式智能輪椅語音控制系統(tǒng)[J]. 于慶棟,王仁杰,王龍,劉志兵,曾慶軍. 電子設(shè)計工程. 2011(15)
[5]智能輪椅室內(nèi)避障導(dǎo)航及仿真實現(xiàn)[J]. 張建國,李軍,王芳. 計算機仿真. 2011(03)
[6]智能輪椅導(dǎo)航系統(tǒng)的仿真與實驗[J]. 王麗軍. 微型電腦應(yīng)用. 2010(12)
[7]基于超聲和紅外傳感器的探測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 杜洪超,李鄧化,高晶敏. 微計算機信息. 2010(22)
[8]多傳感器智能輪椅的硬件系統(tǒng)設(shè)計[J]. 姚世新,關(guān)勝曉. 電子技術(shù). 2010(06)
[9]無線供能技術(shù)在智能輪椅供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 梁靜坤. 石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2010(02)
[10]基于多傳感器信息融合的智能輪椅SLAM研究[J]. 李鳳華,陳勇,呂霞付. 數(shù)字通信. 2010(02)
碩士論文
[1]患者健康教育路徑表臨床應(yīng)用軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 孔慶冉.吉林大學(xué) 2015
[2]基于多傳感器信息融合的智能輪椅避障及運動控制研究[D]. 劉釗.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[3]論刑事律師庭外言論的法律規(guī)制[D]. 張瑩瑩.安徽大學(xué) 2015
[4]面向助老助殘的模塊化機械臂研究[D]. 郭鑫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]近代化視野下晉商家族轉(zhuǎn)型研究[D]. 胡夢.太原理工大學(xué) 2014
[6]多功能智能輪椅的研究[D]. 雷雙雙.華南理工大學(xué) 2014
[7]電動爬樓梯輪椅優(yōu)化設(shè)計與穩(wěn)定性研究[D]. 郭化超.長春工業(yè)大學(xué) 2014
[8]室內(nèi)智能輪椅自動避障系統(tǒng)研究[D]. 周晶.南京師范大學(xué) 2014
[9]面向復(fù)雜環(huán)境的智能輪椅仿真及導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 廖文龍.上海交通大學(xué) 2014
[10]腦電波控制的智能輪椅控制系統(tǒng)設(shè)計[D]. 王喜梅.大連交通大學(xué) 2013
本文編號:3634265
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/yiqiyibiao/3634265.html
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