具备健康与安全行驶远程监控功能的智能轮椅系统.pdf

智能轮椅系统是一种结合了物联网、传感器技术和人工智能的创新设备，专为解决残疾人士和空巢老人出行困难的问题。随着社会对轮椅安全性和多功能性的需求增加，智能轮椅的研发得到了广泛关注。通过集成多种先进技术，智能轮椅不仅提供基本的移动支持，还具备健康和安全的远程监控功能。 系统原理主要包括信息采集、数据处理、无线通信和智能手机应用四个部分。在普通电动轮椅的基础上，智能轮椅利用嵌入式系统和多传感器融合技术，对轮椅的运行状态和使用者的生理指标进行实时监测。例如，通过压力传感器分析坐姿，红外反射式传感器测量心跳速率，以及三轴加速度传感器检测轮椅姿态。这些传感器收集的数据经过嵌入式开发板的处理，通过无线收发模块与智能手机连接，进一步将信息上传至云端平台。当发现异常情况，如不正常的坐姿或心跳速率，系统会通过云平台向监护人发送警报，以便及时采取救助措施。 在系统硬件设计中，信息采集模块是关键，它包括压力传感器阵列（用于坐姿检测）、红外反射式传感器（用于心率检测）和三轴加速度传感器（用于轮椅姿态检测）。压力传感器阵列分布在坐垫和靠背上，通过检测压力变化来判断使用者的坐姿是否正常。红外反射式传感器则通过检测人体反射的红外线来计算脉搏，从而得出心跳速率。三轴加速度传感器则用于识别轮椅的倾斜角度和运动状态。 此外，数据处理模块负责整合和解析传感器采集的信息，无线收发模块则负责将数据无线传输至智能手机。智能手机作为用户与系统的交互界面，运行定制的Android应用程序，通过4G或WIFI连接云平台，实现远程监控功能。一旦检测到异常，系统会触发报警机制，通过网络向监护人发送报警信号。 该项目的研究内容涵盖了智能轮椅的使用者状态监测和远程监控功能，以及硬件模块的设计与实现。通过这样的设计，智能轮椅不仅能提高使用者的出行便利性，还能增强他们的安全防护，对提升弱势群体的生活质量具有重要意义，也为智慧社会的建设提供了有益的工具。