西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ） （ 西安 工 业 大 学 电子 信 息 工程 学 院
摘
要
针对残疾人 和老年人需要 ， 采用 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ Ｏ ３ ＶＥ Ｔ６单片机设计 了一款 电动轮椅 车驱动电路 。详细介绍 了无刷直 流电机驱动
器接 Ｖ Ｉ 电路 、 电压检测及液 晶显示等硬件电路 的设计 ， 此外针对 目前 电动轮椅小半径转向不足的问题对 电动轮椅 车进 行了新的路径规划算 法设计 ， 完善了整个控 制系统设计 。实验运行 结果表 明， 整个系统运行 实验性能 良好 、 操控灵活且在小半径差速转向方 面具有很好的可行性
１ 引言
目前 我 国 已经 进 入 老 龄 化 社 会 ， 人 口老 龄 化 状 态 也 已
的活 动 范 围 。针 对 这 种 情 况 ， 对 电动 轮 椅 进 行 了 新 的 路 径
规划设计 ， 使得其可 以方便 地在狭 小空 间内灵活 使用 。本
文首先介绍 了整个控制 系统 的结 构 ， 然后详 细介绍 了路径 规划及各单元 电路设计 ， 最后通过硬件平 台进行 了验证 。
ＨＵＡＮＧ Ｊ ｉ ｎ ｇ Ｗ ＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ
（ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ．Ｘｉ ’ ａ ｎ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ。Ｘｉ ’ ａ ｎ ７１ ０ ０ ２ １ ）
Ｖｏ ｌ ＿ ４ １ Ｎｏ ． １ ２
２Ｏ１ ６
计 算 机 与 数 字 工 程
Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ＆ Ｄｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
总第 ２ ９ ０期 ２ ０ １ ３ 年第 １ ２期
电 动 轮 椅 车 的 硬 件 电 路 设 计
黄 精 王 健
ＳＴＭ ３ ２ Ｆ１ ０ ３ ＶＥＴ６ ．Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｂ ｒ ｕ ｓ ｈ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｉ Ｘ；ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ，ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ．Ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ Ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｉ ｎ ｓ ｕ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｐ ａ ｔ ｈ ｐ ｌ ａ ｎ ｎｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｆ ｏｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｃ ｈ ａ ｉ ｒ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｗｈ ｏ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ａ ｇ ｏ ｏ ｄ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ，ｆ ｌ ｅ ｘ ｉ ｂ ｌ ｅ ｍａ ｎ ｉ ｐ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｇ ｏ ｏ ｄ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｒ ａ ｄ ｉ ｕ ｓ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｃ ｈ ａ ｉ ｒ ，ｐ ａ ｔ ｈ ｐ ｌ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ，ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ，ｌ ｏ ｗｅ ｒ １ ｉ ｍｂ ｄ ｉ ｓ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ Ｃｌ ａ ｓ ｓ Ｎｕ ｍｂ ｅｒ ＴＰ２ ７ １
进入 了急剧变化并 持续 发展 的阶段Ｌ ｌ ３ 。同时由于病 、 伤 等
原 因残疾人 的数量也在增加ｌ ２ Ｊ 。上述特殊人群 由于行 动不 便， 影响了其 日常生活 。而 电动轮椅 为上述 特殊 人群提 供
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ Ｆｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｅ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ａ ｂ ｌ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｄ ｅ ｒ ｌ ｙ， ｗｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ａ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｃ ｈ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｂ ｙ ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ— ｃ ｈ ｉ ｐ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ
和稳 定 性 。
关键词
电 动 轮椅 ； 路径规划 ； 单 片 机 ；助老 助 残
Ｔ Ｐ ２ ７ １ Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ １ ６ ７ ２ ９ ７ ２ ２ ． ２ ０ １ ３ ． １ ２ ． ０ ４ ２
中 图分 类 号
பைடு நூலகம்
Ｈａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｃ ｈ ａ ｉ ｒ