便捷轮椅机构设计开题报告

PAGEPAGE21开题报告本课题研究的目的、意义岁以上人口占总人口比率超过7%的社会成为“老龄化社会”。而我国作为世界人口大国，人口20906519906299200088115.57%2040205204074007080年的第二次全国残疾人人口普查,据调查数据推算，我国身体残疾人数约占全国总人数的6.5%，其中肢体残疾的残障人为了更好的解决行动不便老年人和肢体残疾的弱势群体的日常生活问题，国内外研究现状在最初的研究过程中，智能轮椅是低级控制,比如前后左右简单的运动、速度模式控制和采用传感器进行避障等。而随着机器人技术的高速发展,研发人员开始将机器人大量技术应用于轮椅上，使得轮椅有更好的交互性、适应性、SIAMOVAHM的多功能轮椅,该发明的目的在于提供一种可辅助上下床可如厕的多功能轮拟采取的研究路线进度安排第一周至第四周文献资料查阅第五周至第七周工艺试验第八周至第十周实验分析测试第十一周至第十四周论文撰写第十五周至第十六周论文答辩文献综述（2000）岁以上人口占总人口比率超过7%的社会成为“老龄化社会”。而我国作为世界人口大国，人口20906519906299200088115.57%2040205204074007080年的第二次全国残疾人人口普查,据调查数据推算，我国身体残疾人数约占全国总人数的6.5%，其中肢体残疾的残障人在最初的研究过程中，智能轮椅是低级控制,比如前后左右简单的运动、SIAMOVAHM的多功能轮椅,该发明的目的在于提供一种可辅助上下床可如厕的多功能轮智能化人性化模块化产品化参考文献：[1] 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因此获得能在医院境中运送病的原。虽然无按计划在院测终开发系由于COVID-19大行机器人实验室设施进行的广泛测试以及我们以前在医院集成移动机器人的经验我们结论它进行集成做了充准备。所取得的成果是相关的，因为这是一个系统，可用于今后支持这些类型的任务，使病人的运输更有效率（从成本和时间的角度来看），没有不预测误，在些情更安全。智能轮椅·按需移动·SONHO导言疼痛、骨折或下肢问题有关。目前，医院的病人运输是由病人转运员完成方式完成，会更令人愉快。因此，它将避免因缺乏人员进行运输而造成的在这方面，并在与卫生部葡萄牙共享服务(ServicosPartilhadosdoMinisteriodaSaude-SPMS)合作的范围内，建议研究和开发一个能够运送人员的系统。考虑到这一想法，决定根据智能轮椅的概念来开发这个原型，它能够安全地自主导航，提供与病人的互动，并与医院信息系统等设备进行通信。它被选择在住院病人从泌尿外科服务到手术室的运输中实现这个原型，因为在这种情况下，病人有可能坐在椅子上而不是躺在床上。考虑到这些想法，本文介绍了连接无人驾驶轮椅(CDW)的发展，这是一种能够向医院提供按需移动服务的自主轮椅。相关作品智能轮椅(IW17IW4,9]：与用户的多种交互形式(即。声音、手、面部和头部手势)；在不断变化的环境中自主导航；1980IW[7,17IWMadarasz1986111994Wellman[20[12x，yII12]。90年代[3,182007年，Philips等人[14]根据用户的需要提出了一种可行的控制方法：单靠用户越好，他得到的帮助就越少。基本上，使用者可以完全控制轮椅，直到他要求帮助。用户输入是通过脑机接口收集的。20088(LiDARIW由于大多数轮椅项目采用复杂的硬件和软件架构，IntellWheels项目[5IW13新加坡国立大学(NUS)和麻省理工学院(MIT)的一个研究小组联盟的自动驾驶2016年[19ChangeDAR在2017年，开发了一个轮椅安装机器人武器(WMRA)，目的是使其自主，无论是在定位水平和物体操纵[16]。通过帮助四肢瘫痪、瘫痪和残疾的病人使用操纵杆无法驾驶轮椅，IW被开发出来，并结合了两种不同的控制方式：声音和头部倾斜[1]。2019[6一项用户研究，表明大多数用户更喜欢开发的IW们首先提供了两种不同型号的电动轮椅，一种更便携，可以在任何车辆中运IW拟议的架构该原型[2]的拟议架构提出了一种在医院环境中集成无人驾驶轮椅(在本项目范围内称为连接无人驾驶轮椅(CDW)的方法。是必不可少的，直接耦合在电机轴）和一个操纵杆。选择了一个电机驱动器来控制车轮的速度。环境传感是通过激光扫描仪实现的，人机界面(HMI)ROSC+ROS（2）CDWSect（5姿势并执行朝向其目标的轨迹；(3)决定，包括轮椅确定其必须执行的轨迹4）这种架构最重要的方面是与医院信息系统的集成(SONHO)，通过交换HL7消息来执行，该消息定义了如何将信息从一方打包并传递给另一方。SONHO是葡萄牙公立医院的基础系统，向其他卫生信息系统提供有关病人的信息(如病人编号、姓名、年龄、联系方式、临床病史等。通过这种信息交换，可以进行运送病人的过程，从提出请求到CDW，直到病人到达目的地。最后，有必要将CDW与电梯结合起来，因为住院服务和手术室往往位于医院大楼的不同楼层。与圣安东尼奥医院合作HopitalardoPorto(CHPORTOPortoCDW在这种集成中，使用了一种在以前的工作[15]中已经测试过的方法，其中安装了连接到电梯PLCI/O执行情况硬件390的电动外壳3101301RoboteqSDC213032运行用于控制闭环车轮速度的算法，以太网交换机、接入点、装有英特尔核心i5-4210UCPU3.0GB存取存储器(RAM)，256GB固态驱动器(SSD)和三个直流直流转换器(DC/DC)堆叠，占用较少的空间。此外，还有几个终端块，以方便与外部的连接，一个断路器来保护所有部件，一个开关在外部打开/关闭整个系统，一个显24V供电，由12V24VDC/DCRaspberryPI5V，为LiDAR12V19VArduinoNanox和y显示器（115200）3D3D定使用两个LiDAR2010放置在较低的水平上检测障碍物。最后一个方面被考虑在内，即尽可能使用黑色电缆路由通过不可见的空间和在电气外壳内放置组件，以避免令人不快的外观(图。3)。这个数字还显示了修改后的轮椅尺寸。由此获得的系软件COVID-19HL7CDW这些消息应该由SPMS接下来介绍了遵循先前提出的软件体系结构所遵循的步骤。最初提供了用于读取操纵杆的值并将其集成到系统其余部分的方法的解释。在显示了整个配置后，需要在InstitutodeEngenhariadeSistemaseComputadores，TecnologiaeCiencia(INESCTEC)导航堆栈中进行，以便机器人可以利用这个工具。最后，将使用什么来将该系统与医院系统集成，即机器人上的HL7客户端和人机界面、将在医院计算机上运行的HL7服务器以及允许手术室用户生成接病人请求的医院接口。导航堆栈INESCTECROS的，支持多种牵引模式，包括差分，包含定位算法，驱动程序与机器人硬件导航堆栈的使用涉及机器人配置中的一些要求，即坐标框架的定义、测径源的配置、与电机驱动程序的通信以及从传感器接收到的信息的发布。机器人配置是通过为不同配置文件中可用的某些参数赋值来完成的。坐标框架的定义使用ROSTF包完成，该包指定它们的关系和在整个操作过程中保持它们的更新。使用五个坐标架：地图，代表全局坐标架，机器人将在其中定位自己；Odom，其起源与机器人初始姿态一致，并通过里程计算机器base_link，OdomNavLiDARLiDAR导航堆栈可以与电机驱动器通信，与（线性和角度）速度命令和编码器滴答LiDARInternet(IPCDWLiDAR医院信息系统本节描述CDWHL7SONHOSPMSCOVID-19SPMS创建一些消息，始终考虑到HL7已经定义了轮椅的状态图，它涉及信息的交换以及机器人的运动(图4).1.免费：对应于初始状态，此时CDW正在等待接收命令来接病人。CDWID得的住院ID。CDW去目的地：随着病人的位置已知，下一步是去挑选它。这个位置在导航堆栈生成的地图中有一个关联的顶点，对于机器人去它，它需要调用服务GetPathdestination_vertexpath_percent_doneCDWCDW一步是使用与“去目的地”状态相同的服务和主题将他带到目的地。等待移除开始：在与病人到达目的地后，轮椅等待有人通知它已经开始CDW带病人回去：如果由于某种原因，当轮椅已经把病人带到目的地，或等CDW决方案由HL75.1.待命状态：服务器准备处理任何可以由轮椅本身或通过医院服务管理的接口发送的消息的状态（在这种情况下，消息可以由接口本身或由人发送）。2.请求接病人：当有人命令轮椅接病人时，它是由服务器直接向CDW请求的。请求是通过发送CDW将在“处理消息”状态下处理的消息来完成的”。发送拾取消息：当服务器收到机器人对拾取请求的确认时，它将此信息通信到接口，以便它可以通知CDW发送到达消息：当服务器被告知CDW取消请求：如果订单必