电动轮椅的转向助力方法及电动轮椅与流程

本技术涉及电动轮椅控制领域，尤其涉及一种电动轮椅的转向助力方法及电动轮椅。

背景技术：

1、电动轮椅是行动不便人群（例如老年人、肢体障碍者、康复患者等）的重要辅助工具，通过自动化或半自动化控制，实现灵活移动与转向，以降低使用者的操作负担并提升安全性。

2、传统电动轮椅通常依赖手动操作，或通过复杂的机械操作（例如差速转向）或额外的传感器输入（例如陀螺仪、陀螺仪与加速度计组合）来实现转向，然而，现有的转向方法，不仅增加了系统成本和复杂性，还对操作精度要求较高，容易导致转向不稳定或误判。此外，在复杂地形（例如坡道、不平路面）或用户体力不足时，传统轮椅的转向控制往往难以兼顾灵活性与稳定性。

3、因此，亟需一种通过优化电机驱动策略实现精准转向助力，同时确保电动轮椅在转向过程中的稳定性与安全性的转向助力方案。

技术实现思路

1、本技术实施例提供电动轮椅的转向助力方法及电动轮椅，用以达到简化转向助力控制，提升转向灵敏性、操控平顺性及推行安全性的效果。

2、第一方面，本技术实施例提供一种电动轮椅的转向助力方法，包括：

3、检测电动轮椅两侧车轮的速度值，以及两侧驱动电机的电流值；

4、基于两侧车轮的速度值，计算两侧车轮的速度差值；

5、基于两侧驱动电机的电流值，计算两侧驱动电机的电流差值；

6、基于电流差值和速度差值，确定电动轮椅的转向模式；转向模式包括拉力转向模式，或推力转向模式；

7、基于转向模式，调整两侧驱动电机的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力。

8、在一种可能的实施方式中，基于电流差值和速度差值，确定电动轮椅的转向模式，包括：

9、基于电流差值与预设电流差阈值，进行数值对比；

10、若电流差值大于预设电流差阈值，则确定转向模式为拉力转向模式；

11、若电流差值小于预设电流差阈值，则将速度差值与预设速度差阈值进行对比；

12、若速度差值大于预设速度差阈值，则确定转向模式为推力转向模式。

13、在一种可能的实施方式中，若转向模式为拉力转向模式；

14、相应地，基于转向模式，调整两侧驱动电机的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力，包括：

15、基于两侧驱动电机的电流值，进行数值对比，确定电流值中的第一电流值和第二电流值；其中，第一电流值大于第二电流值；

16、对第一车轮进行降速处理，直至第一车轮的速度值降为零；其中，第一车轮为与第一电流值同侧的驱动电机驱动的车轮；

17、基于第二车轮的速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比，生成拉力转向助推指令；其中，第二车轮为与第二电流值同侧的驱动电机驱动的车轮；预设速度阈值区间包括速度下限阈值和速度上限阈值；拉力转向助推指令包括驱动信号强度和驱动方向；

18、基于拉力转向助推指令，调整电动轮椅的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力。

19、在一种可能的实施方式中，基于第二车轮的速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比，生成拉力转向助推指令，包括：

20、检测第二车轮的行进方向；

21、基于第二车轮的速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比；

22、若第二车轮的速度值小于预设速度阈值区间的速度下限阈值，则确定驱动方向与第二车轮的行进方向一致；

23、若第二车轮的速度值大于预设速度阈值区间的速度上限阈值，则确定驱动方向与第二车轮的行进方向相反。

24、在一种可能的实施方式中，基于第二车轮的速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比，生成拉力转向助推指令，还包括：

25、基于第二车轮的速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比；

26、若第二车轮的速度值处于预设速度阈值区间内，则不生成拉力转向助推指令。

27、在一种可能的实施方式中，若转向模式为推力转向模式；

28、相应地，基于转向模式，调整两侧驱动电机的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力，包括：

29、基于两侧车轮的速度值，进行数值对比，确定速度值中的第一速度值和第二速度值；其中，第一速度值大于第二速度值；

30、基于第一速度值与速度上限阈值，进行数值对比，生成第一驱动电机的推力转向助推指令；第一驱动电机为驱动第一速度值对应车轮的驱动电机；推力转向助推指令包括驱动信号强度和驱动方向；

31、基于第二速度值与预设速度阈值区间，生成第二驱动电机的推力转向助推指令；第二驱动电机为驱动第二速度值对应车轮的驱动电机；

32、基于第一驱动电机的推力转向助推指令，以及第二驱动电机的推力转向助推指令，调整两侧驱动电机的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力。

33、在一种可能的实施方式中，基于第一速度值与速度上限阈值，进行数值对比，生成第一驱动电机的推力转向助推指令，包括：

34、检测第一速度值对应车轮的行进方向；

35、基于第一速度值与速度上限阈值，进行数值对比；

36、若第一速度值大于速度上限阈值，则确定第一驱动电机的驱动方向，与第一速度值对应车轮的行进方向相反；

37、若第一速度值不大于速度上限阈值，则不生成第一驱动电机的推力转向助推指令。

38、在一种可能的实施方式中，基于第二速度值与预设速度阈值区间，生成第二驱动电机的推力转向助推指令，包括：

39、检测第二速度值对应车轮的行进方向；

40、基于第二速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比；

41、若第二速度值小于速度下限阈值，则确定第二驱动电机的驱动方向，与第二速度值对应车轮的行进方向一致；

42、若第二速度值大于速度上限阈值，则确定第二驱动电机的驱动方向，与第二速度值对应车轮的行进方向相反；

43、若第二速度值不大于速度上限阈值，则不生成第二驱动电机的推力转向助推指令。

44、在一种可能的实施方式中，驱动信号强度基于速度值与预设速度阈值区间，进行动态调整。

45、第二方面，本技术实施例提供一种电动轮椅的转向助力装置，包括：

46、检测模块，用于检测电动轮椅两侧车轮的速度值，以及两侧驱动电机的电流值。

47、第一计算模块，用于基于两侧车轮的速度值，计算两侧车轮的速度差值。

48、第二计算模块，用于基于两侧驱动电机的电流值，计算两侧驱动电机的电流差值。

49、确定模块，用于基于电流差值和速度差值，确定电动轮椅的转向模式；转向模式包括拉力转向模式，或推力转向模式。

50、调整模块，用于基于转向模式，调整两侧驱动电机的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力。

51、在一种可能的实施方式中，驱动信号强度基于速度值与预设速度阈值区间，进行动态调整。

52、在一种可能的实施方式中，确定模块具体用于：

53、基于电流差值与预设电流差阈值，进行数值对比；

54、若电流差值大于预设电流差阈值，则确定转向模式为拉力转向模式；

55、若电流差值小于预设电流差阈值，则将速度差值与预设速度差阈值进行对比；

56、若速度差值大于预设速度差阈值，则确定转向模式为推力转向模式。

57、在一种可能的实施方式中，若转向模式为拉力转向模式；相应地，调整模块具体用于：

58、基于两侧驱动电机的电流值，进行数值对比，确定电流值中的第一电流值和第二电流值；其中，第一电流值大于第二电流值；

59、对第一车轮进行降速处理，直至第一车轮的速度值降为零；其中，第一车轮为与第一电流值同侧的驱动电机驱动的车轮；

60、基于第二车轮的速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比，生成拉力转向助推指令；其中，第二车轮为与第二电流值同侧的驱动电机驱动的车轮；预设速度阈值区间包括速度下限阈值和速度上限阈值；拉力转向助推指令包括驱动信号强度和驱动方向；

61、基于拉力转向助推指令，调整电动轮椅的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力。

62、在一种可能的实施方式中，调整模块具体用于：

63、检测第二车轮的行进方向；

64、基于第二车轮的速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比；

65、若第二车轮的速度值小于预设速度阈值区间的速度下限阈值，则确定驱动方向与第二车轮的行进方向一致；

66、若第二车轮的速度值大于预设速度阈值区间的速度上限阈值，则确定驱动方向与第二车轮的行进方向相反。

67、在一种可能的实施方式中，调整模块具体用于：

68、基于第二车轮的速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比；

69、若第二车轮的速度值处于预设速度阈值区间内，则不生成拉力转向助推指令。

70、在一种可能的实施方式中，若转向模式为推力转向模式；相应地，调整模块具体用于：

71、基于两侧车轮的速度值，进行数值对比，确定速度值中的第一速度值和第二速度值；其中，第一速度值大于第二速度值；

72、基于第一速度值与速度上限阈值，进行数值对比，生成第一驱动电机的推力转向助推指令；第一驱动电机为驱动第一速度值对应车轮的驱动电机；推力转向助推指令包括驱动信号强度和驱动方向；

73、基于第二速度值与预设速度阈值区间，生成第二驱动电机的推力转向助推指令；第二驱动电机为驱动第二速度值对应车轮的驱动电机；

74、基于第一驱动电机的推力转向助推指令，以及第二驱动电机的推力转向助推指令，调整两侧驱动电机的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力。

75、在一种可能的实施方式中，调整模块具体用于：

76、检测第一速度值对应车轮的行进方向；

77、基于第一速度值与速度上限阈值，进行数值对比；

78、若第一速度值大于速度上限阈值，则确定第一驱动电机的驱动方向，与第一速度值对应车轮的行进方向相反；

79、若第一速度值不大于速度上限阈值，则不生成第一驱动电机的推力转向助推指令。

80、在一种可能的实施方式中，调整模块具体用于：

81、检测第二速度值对应车轮的行进方向；

82、基于第二速度值与预设速度阈值区间，进行数值对比；

83、若第二速度值小于速度下限阈值，则确定第二驱动电机的驱动方向，与第二速度值对应车轮的行进方向一致；

84、若第二速度值大于速度上限阈值，则确定第二驱动电机的驱动方向，与第二速度值对应车轮的行进方向相反；

85、若第二速度值不大于速度上限阈值，则不生成第二驱动电机的推力转向助推指令。

86、第三方面，本技术实施例提供一种电动轮椅，包括：存储器，处理器；

87、存储器存储计算机执行指令；

88、处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

89、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

90、第五方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

91、本技术实施例提供的电动轮椅的转向助力方法及电动轮椅，通过检测电动轮椅两侧车轮的速度值，以及两侧驱动电机的电流值；基于两侧车轮的速度值，计算两侧车轮的速度差值；基于两侧驱动电机的电流值，计算两侧驱动电机的电流差值；基于电流差值和速度差值，确定电动轮椅的转向模式；转向模式包括拉力转向模式，或推力转向模式；基于转向模式，调整两侧驱动电机的驱动信号强度和驱动方向，以实现电动轮椅的转向助力。相较于现有技术而言，本技术的方法使电动轮椅在人工推行过程中的转向助力更加贴合实际工况，在兼顾控制稳定性的同时，实现多方向助力控制并降低控制复杂度。