智能助行器控制系统的设计

助行器作为人体可以穿戴的人机一体化的机械设备[1],利用智能的数字系统来控制机械装置促使下肢瘫痪者正常行走[2]。智能助行器的控制系统设计主要包括:传感器集成,可选择惯性测量单元、力/压力传感器和视觉传感器,用于实时监测用户状态和障碍物,并对环境进行感知;操作屏,控制器(选用ARM Cortex-M微控制器)根据选择不同的功能按键后执行命令。控制器通过SPI串行通信协议向电机发送不同频率和占空比的PWM(脉冲宽度调制)信号通过PID闭环控制,从而控制直流无刷伺服电机(BLDC)运动的速度和方向、位置。