康复轮椅智能化关键技术应用研究

成果编号：33539

价格：面议

完成单位：常州机电职业技术学院

单位类别：其他高校

完成时间：2021年

成熟程度：研制阶段

服务产业领域：其他

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发布人：受理处在线

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本研究以康复轮椅智能化典型技术应用研究为对象，重点研究了轮椅动平衡技术、轮椅避越障技术、轮椅颈椎牵引技术、轮椅远程管理技术等，通过系统方案改进和参数优化设计，对轮椅的行进安全、康复安全等进行了有效控制，项目研究过程中也对轮椅姿态的全方位调节和控制、远程控制等进行了尝试和研究，为进一步提高轮椅的康复功能和智能化积累了一定的经验。本研究主要结论如下：（1）将CAN总线技术应用于智能轮椅，可将应用于轮椅的各个独立智能部件挂接于CAN总线上，极大地方便了智能轮椅的功能开发和功能扩展。（2）项目设计安装的轮椅位姿动态平衡保持系统，减小轮椅在使用过程中对人产生二次伤害的可能性，同时保持使用者的舒适性。（3）将颈椎牵引功能引入康复轮椅，适应了部分患者的需求和普通用户的保健需求。（4）系统采用了多维超声、激光面阵、视觉等多传感信息融合技术和基于神经网络的深度学习构建避障模型，实现智能化避越障，提升了轮椅行进的安全性。（5）项目基于IPV6提供的全球唯一地址特性，采用SNMP协议框架为轮椅主要部件定义部件OID以及状态标签，对轮椅状态进行远程监控，同时为轮椅群组的远程集中化管理提供有效的手段。

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成果介绍

科技计划：省部级：江苏省工业支撑计划-《康复轮椅智能化关键技术应用研究》

成果形式：新产品

合作方式：技术开发、人才培养

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 6 项
已授权专利,其中:发明专利 3 项
专利号:
201710640488.8
202010222897.8

成果简介

综合介绍

创新要点

1.将CAN总线技术应用于智能轮椅，可将应用于轮椅的各个独立智能部件挂接于CAN总线上，便于上位机接收相关信息和实施对相关机构的控制。极大地方便了智能轮椅的功能开发和功能扩展。 2.轮椅优化设计了位姿（坐位姿态）动态平衡保持系统。当位姿偏离预设状态达到和超过1度时，系统将采取恢复预设状态的动作以保持轮椅的预设状态。本系统可极大地减小轮椅在行进过程中产生倾覆的可能性，同时保持使用者的舒适性。 3.将颈椎牵引功能引入康复轮椅。通过牵引力的检测、控制，在轮椅上实现牵引力的预设、牵引力控制、牵引模式控制，适应了部分患者的需求和普通用户的保健需求。 4.将智能避越障系统应用于轮椅。系统采用了多维超声、激光面阵、视觉等多传感信息融合技术和基于神经网络的深度学习构建避障模型，借助于辅助越障机构，实现智能化避越障，大大提升了轮椅行进的安全性。 5.基于IPV6提供的全球唯一地址特性，采用SNMP协议框架为组成轮椅的主要部件定义部件OID，以及状态标签，进而在软件层面定义轮椅既一台轮椅是有若干部件组合而成，对轮椅的监控就是根据OID采集部件状态。由于采用了IPV6，则可以规避跨网关寻址不成的问题，此时再采用UDP进行通讯则无需传统TCP通讯时的3次握手，无需建立稳定的虚链路，可明显降低通讯的数据量，提高通讯容错和质量，同时极大降低了云平台的负载，增加云平台的接入能力。

技术指标

参数指标：（1）最大行进速度10km/hr。（2）越障高度10CM。（3）最大爬坡：大于8度；最大续航：40km；最大负荷：130kg。功能指标：（1）具有位姿调节和保持系统。（2）具有智能避障和越障功能。（3）具有一体化颈部牵引智能化系统。（4）具有远程监控管理系统。

其他说明

（1）本研究部分功能已应用于企业产品中，并产生了一定的经济效益。（2）本研究提升了轮椅产品对残障人群的康复功能，有效降低介护人员的工作量，将促进国产轮椅产品的升级换代，推动我国福利事业发展。

完成人信息

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