1、隨著社會(huì)的發(fā)展，全世界人口老齡化正在加??；由于交通事故的頻繁發(fā)生，使得殘障人也與日俱增，如何給這些行動(dòng)不便的人提供性能優(yōu)越的代步工具，提高他們的行動(dòng)自由度，幫助他們重新融入社會(huì)日益受到人們的關(guān)注，因此將移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用到電動(dòng)輪椅上的智能輪椅被提了出來。由于智能輪椅是一種為行動(dòng)不便的人代步的服務(wù)型機(jī)器人，所以要以人為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此安全避障是所有智能輪椅必備的功能，也是智能輪椅的核心組成部分。本課題正是為了實(shí)現(xiàn)此功能而提出的，本文所做

2、的主要內(nèi)容如下： 1．超聲波避障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本文在對(duì)智能輪椅的功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)智能輪椅進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，將其分為機(jī)械結(jié)構(gòu)部分、人機(jī)接口部分、控制模塊部分、驅(qū)動(dòng)部分和環(huán)境感知部分，其中著重對(duì)環(huán)境感知和避障系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，在分析了眾多傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)后，本文采用超聲波傳感器作為環(huán)境感知元件，還設(shè)計(jì)了超聲波傳感器的接收和發(fā)射電路圖及傳感器的分布情況。 2．輪椅的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及安全避障的距離分析本文在對(duì)輪椅運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分

3、析的基礎(chǔ)上，得到輪椅在行駛時(shí)左右輪之間的函數(shù)關(guān)系，并根據(jù)對(duì)輪椅的運(yùn)動(dòng)特性的分析，計(jì)算了輪椅在行駛時(shí)進(jìn)行安全避障所需要的距離與速度的關(guān)系。 3.多超聲波傳感器的數(shù)據(jù)融合本文對(duì)模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析后，設(shè)計(jì)了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多超聲波傳感器數(shù)據(jù)融合的過程，并采用動(dòng)量梯度下降法對(duì)BP 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化。為了使運(yùn)算簡(jiǎn)單易行，對(duì)超聲波提出了簡(jiǎn)單、高效的分區(qū)算法，在對(duì)超聲波距離數(shù)據(jù)模糊化后，對(duì)障礙物環(huán)境進(jìn)行分類，采用優(yōu)化的BP 網(wǎng)