一种基于协调控制的智能轮椅室外导航方法

摘要

一种基于协调控制的智能轮椅室外导航方法，它通过GPS和超声传感器采集外部环境信息，首先采用基于行为的控制方法配合模糊逻辑算法设计不同功能的行为模块，其次利用神经网络算法设计行为协调控制器，通过对各个行为模块的协调控制而实现具有较高智能性的自主导航功能。它可以降低室外导航系统的成本，提高实时性和系统的鲁棒性。

主权项

一种基于协调控制的智能轮椅室外导航方法，它包括有模糊控制器、协调控制器、一个GPS定位装置和三个超声传感器，其步骤如下：1）轮椅和障碍物信息采集：GPS定位装置和三个超声传感器实时采集信息，GPS定位装置用于轮椅本身的自定位，三个超声传感器分别位于轮椅的左、右两侧和正前方，对障碍物进行监测；2）设计趋向行为：根据GPS定位装置的数据推算出轮椅的位置和姿态，利用轮椅的位置和姿态信息作为输入信息，通过模糊控制器处理设计出轮椅的趋向行为，即轮椅朝着目标前进的运动行为；3）设计避障行为：轮椅正前方超声传感器采集到的障碍物距离数据，通过模糊控制器设计出避障行为，即轮椅绕开障碍物的运动行为；4）设计沿墙走行为：利用位于轮椅两侧的超声传感器采集到的两侧障碍物距离信息，通过模糊控制器设计沿墙走行为，即轮椅对障碍物边沿进行跟踪并保持一定距离的运动行为；5）步骤2）、3）、4）所述的三个基本独立运动行为，通过神经网络设计行为协调控制器对三个行为进行协调控制，进而得到导航目的性的整体行为，即轮椅的实际运动行为。