總體的控制方案:為了實(shí)現(xiàn)全方向移動(dòng)的功能,,設(shè)計(jì)的幕本控制系統(tǒng)構(gòu)成如圖2.7所示,,控制流程是:CPU接受手柄和角度傳感器傳來的信號(hào),根據(jù)其狀態(tài),,CPU給馭動(dòng)器和制動(dòng)裝置輸出指令信號(hào),。驅(qū)動(dòng)器根據(jù)得到的信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī).使電動(dòng)輪椅按指定的方向移動(dòng)。
直線運(yùn)動(dòng)控制方案:因?yàn)檩喴畏謩e山兩個(gè)電機(jī)獨(dú)立馭動(dòng),,所以當(dāng)兩輪的驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)部參數(shù)及外界路況不等同時(shí),,即使兩電機(jī)的輸人一樣,也不能保證兩驅(qū)動(dòng)輪的速度相同,,特別是在低速且路況不好時(shí),。這里需引進(jìn)一個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng).來消除兩輪的速度差。對(duì)于電機(jī)的速度控制系統(tǒng),,其控制原理!K,和K,為速度增益,,速度調(diào)節(jié)器可采用比例v份調(diào)節(jié)器,功率放大器可采用PWM晶體管,,電機(jī)系統(tǒng)考慮外界力矩影響12030離合器打開時(shí)的全方向運(yùn)動(dòng):此種狀況適應(yīng)于狹小空間的運(yùn)動(dòng),。
開始運(yùn)動(dòng)時(shí)通過控制器打開離合器使驅(qū)動(dòng)輪與輪椅體分離,當(dāng)輸人手柄輸人轉(zhuǎn)角值時(shí),,通過一定算法分配兩輪的速度使其產(chǎn)生差動(dòng),,轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值可通過伺服電機(jī)上的角度檢測(cè)裝置求得,讓其作為反饋量來保證驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)角與輸入值保持‘致,。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度與輸人值滿足精度要求時(shí),,閉合離合器,此時(shí)驅(qū)動(dòng)輪又與輪體保持一致,。最后重新分配一個(gè)等同的新初速度輪椅切換到所述的直線運(yùn)動(dòng)中,。
其具體的原理圖如圖2.9所示:此種運(yùn)動(dòng)的一個(gè)顯若特點(diǎn)是輪椅運(yùn)動(dòng)時(shí),人體的姿勢(shì)保持不變,。這將使輪椅能夠保持全方向運(yùn)動(dòng)且回轉(zhuǎn)半徑很小,,輪椅在小范圍內(nèi)的調(diào)整位置很方便。但不足是在大空間內(nèi)移動(dòng)時(shí)人體與運(yùn)動(dòng)方向不一致,,這與人的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣不符.式中K,和K,為增益,。離合器閉合時(shí)的全方向運(yùn)動(dòng):此種方式適應(yīng)于場(chǎng)地較開闊的地方。運(yùn)動(dòng)時(shí)離合器一直保持閉合,,輪體與驅(qū)動(dòng)輪保持一致.上下兩部分合二為一,。此種情況的運(yùn)動(dòng)原理與上面類似,轉(zhuǎn)動(dòng)同樣靠?jī)呻姍C(jī)的差動(dòng)來實(shí)現(xiàn),。角度值的大小也由伺服電機(jī)上的角度檢測(cè)裝置來實(shí)瀏211.這種運(yùn)動(dòng)與一般的前導(dǎo)向后驅(qū)動(dòng)的輪椅運(yùn)動(dòng)相似,,其特點(diǎn)是符合人的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣:在大范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),易于操作。
但是轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)回轉(zhuǎn)半徑較大,,不適應(yīng)在狹小的空間里運(yùn)動(dòng).其中位置控制器可采用PID控制A, K,, K,-是左右驅(qū)動(dòng)輪不同的增益,,用來產(chǎn)生差動(dòng)。輪椅的一致性調(diào)整:當(dāng)輪椅重新使用時(shí)或者停止使用后,,因使用的狀況不同輪椅可能存在驅(qū)動(dòng)輪與整個(gè)輪體不一致的情形,。為以后運(yùn)行方便,需要對(duì)輪椅進(jìn)行一致性調(diào)整,。其調(diào)整過程如下:通過中軸處的角度傳感器檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪與輪體的角度差,,根據(jù)這個(gè)角度差的大小及方向來確定輪椅驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)方向.轉(zhuǎn)動(dòng)的大小可由角度傳感器的值來形成一個(gè)閉環(huán)或半閉環(huán)回路I80當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪與輪體基本保持一致時(shí),制動(dòng)電機(jī),,閉合離合器,,整個(gè)調(diào)整過程結(jié)束。

直線運(yùn)動(dòng)控制方案:因?yàn)檩喴畏謩e山兩個(gè)電機(jī)獨(dú)立馭動(dòng),,所以當(dāng)兩輪的驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)部參數(shù)及外界路況不等同時(shí),,即使兩電機(jī)的輸人一樣,也不能保證兩驅(qū)動(dòng)輪的速度相同,,特別是在低速且路況不好時(shí),。這里需引進(jìn)一個(gè)補(bǔ)償系統(tǒng).來消除兩輪的速度差。對(duì)于電機(jī)的速度控制系統(tǒng),,其控制原理!K,和K,為速度增益,,速度調(diào)節(jié)器可采用比例v份調(diào)節(jié)器,功率放大器可采用PWM晶體管,,電機(jī)系統(tǒng)考慮外界力矩影響12030離合器打開時(shí)的全方向運(yùn)動(dòng):此種狀況適應(yīng)于狹小空間的運(yùn)動(dòng),。
開始運(yùn)動(dòng)時(shí)通過控制器打開離合器使驅(qū)動(dòng)輪與輪椅體分離,當(dāng)輸人手柄輸人轉(zhuǎn)角值時(shí),,通過一定算法分配兩輪的速度使其產(chǎn)生差動(dòng),,轉(zhuǎn)動(dòng)的角度值可通過伺服電機(jī)上的角度檢測(cè)裝置求得,讓其作為反饋量來保證驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)角與輸入值保持‘致,。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度與輸人值滿足精度要求時(shí),,閉合離合器,此時(shí)驅(qū)動(dòng)輪又與輪體保持一致,。最后重新分配一個(gè)等同的新初速度輪椅切換到所述的直線運(yùn)動(dòng)中,。
其具體的原理圖如圖2.9所示:此種運(yùn)動(dòng)的一個(gè)顯若特點(diǎn)是輪椅運(yùn)動(dòng)時(shí),人體的姿勢(shì)保持不變,。這將使輪椅能夠保持全方向運(yùn)動(dòng)且回轉(zhuǎn)半徑很小,,輪椅在小范圍內(nèi)的調(diào)整位置很方便。但不足是在大空間內(nèi)移動(dòng)時(shí)人體與運(yùn)動(dòng)方向不一致,,這與人的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣不符.式中K,和K,為增益,。離合器閉合時(shí)的全方向運(yùn)動(dòng):此種方式適應(yīng)于場(chǎng)地較開闊的地方。運(yùn)動(dòng)時(shí)離合器一直保持閉合,,輪體與驅(qū)動(dòng)輪保持一致.上下兩部分合二為一,。此種情況的運(yùn)動(dòng)原理與上面類似,轉(zhuǎn)動(dòng)同樣靠?jī)呻姍C(jī)的差動(dòng)來實(shí)現(xiàn),。角度值的大小也由伺服電機(jī)上的角度檢測(cè)裝置來實(shí)瀏211.這種運(yùn)動(dòng)與一般的前導(dǎo)向后驅(qū)動(dòng)的輪椅運(yùn)動(dòng)相似,,其特點(diǎn)是符合人的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣:在大范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),易于操作。
但是轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)回轉(zhuǎn)半徑較大,,不適應(yīng)在狹小的空間里運(yùn)動(dòng).其中位置控制器可采用PID控制A, K,, K,-是左右驅(qū)動(dòng)輪不同的增益,,用來產(chǎn)生差動(dòng)。輪椅的一致性調(diào)整:當(dāng)輪椅重新使用時(shí)或者停止使用后,,因使用的狀況不同輪椅可能存在驅(qū)動(dòng)輪與整個(gè)輪體不一致的情形,。為以后運(yùn)行方便,需要對(duì)輪椅進(jìn)行一致性調(diào)整,。其調(diào)整過程如下:通過中軸處的角度傳感器檢測(cè)驅(qū)動(dòng)輪與輪體的角度差,,根據(jù)這個(gè)角度差的大小及方向來確定輪椅驅(qū)動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)方向.轉(zhuǎn)動(dòng)的大小可由角度傳感器的值來形成一個(gè)閉環(huán)或半閉環(huán)回路I80當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪與輪體基本保持一致時(shí),制動(dòng)電機(jī),,閉合離合器,,整個(gè)調(diào)整過程結(jié)束。