智能电动越障爬楼轮椅驱动及控制系统研究

论文摘要

伴随着文明的进步、科技的发展,人类的行动能力也在不断的增强。借助汽车、轮船、飞机、火箭等交通运输工具,人类把自己活动范围扩展到了前所未有的高度。但是,与此同时,一部分残疾人和老年人却因为疾病、年龄、意外事故等原因丧失了自由活动的能力。这部分人群是社会的弱者,他们有着正常人想象不到的苦恼,如何给予他们更多的关心与帮助是人类所必须面对的一个重要问题。智能电动越障爬楼轮椅是在国家提倡关爱弱势群体,创建和谐社会的背景下开发的一种适用于残疾人与老年人等腿脚不便人群的新型移动辅助设备。该轮椅能够适应现实生活的不同情况的复杂路面,能够翻越台阶,楼梯等障碍,对提高残疾人,老年人的行动能力具有较高的实用价值。本文介绍了智能电动越障爬楼轮椅的研究背景,国内外研究现状,以及轮椅的系统构成。本文将着重对智能电动越障爬楼轮椅底盘的驱动控制系统进行研究,包括:轮椅的驱动控制核心TMS320F2812;操纵杆与按键检测系统;轮椅所用的无刷直流驱动电机;电机驱动控制电路;蓄电池充放电控制电路;电机控制软件设计及测试。本文就智能电动智能越障爬楼的应用进行了展望,提出了改进方向,并进行了初步的市场效益分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 智能电动越障爬楼研究背景
• 1.2 轮椅智能化研究现状
• 1.3 轮椅爬楼性能研究现状
• 1.4 智能电动越障爬楼轮椅研究意义
• 1.5 智能电动越障爬楼轮椅系统构成
• 1.6 本文主要研究内容
• 2 智能电动越障爬楼轮椅控制系统研究
• 2.1 控制核心TMS320F2812 及其开发板设计
• 2.2 操纵杆及控制系统设计
• 2.3 小结
• 3 智能电动越障爬楼轮椅驱动系统设计
• 3.1 电机选型及功率校核
• 3.2 驱动电路设计
• 3.3 小结
• 4 蓄电池充放电控制系统设计
• 4.1 蓄电池种类
• 4.2 铅酸电池的工作原理
• 4.3 铅酸电池的充放电特性
• 4.4 铅酸电池充电控制技术
• 4.5 充电程度判断
• 4.6 停充控制
• 4.7 铅酸电池充电方法
• 4.8 铅酸电池充电器方案设计
• 4.9 小结
• 5 软件设计及实现
• 5.1 软件开发环境
• 5.2 整体设计论述
• 5.3 各模块软件设计
• 5.4 程序调试
• 5.5 小结
• 6 全文总结
• 6.1 本文主要工作
• 6.2 智能电动越障爬楼轮椅应用展望
• 6.3 改进方向
• 6.4 市场效益分析
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文