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霍尔开关在舌控轮椅中的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2020-10-22 08:25:42【

现在市场上的电动轮椅,多为手动控制。多是用手通过操作安装在轮椅扶手上的按键或者摇杆,来控制轮椅的运动。但是,对于高位截瘫的患者或者患有肌萎缩侧索硬化(ALS)病的患者,他们的手和脚都无法运动,也就不能通过手或者脚来控制轮椅。

现在更为先进的电动轮椅,是利用脑电波进行控制,但是这种轮椅造价昂贵,不适宜大范围推广。舌头是人身体中比较灵活的一个部分,所以可以利用舌头的灵活性来控制轮椅的运动。根据大连交通大学一篇硕 士论文《脑电波控制的智能轮椅》中提到,在实验室中对脑电波信号提取的正确率只能达到70%。所以基于脑电波控制的轮椅稳定性和动作的可靠性明显不足。在实际使用中,脑电波轮椅难以区分用户无意识或有意识的行为,容易使轮椅误动作。

针对以上轮椅的缺陷,发明者提供了一种基于霍尔开关的舌控轮椅方案,该轮椅通过舌头的动作来控制轮椅的运动,可靠性和稳定性均较高,具有价格便宜,适用范围广,操作简便等特点。

这种霍尔型舌控轮椅结构包括:轮椅架、椅背、座面及安装在轮椅架上的两个落地的前轮和两个落地的后轮,其特征在于该轮椅还包括舌头位置信号采集装置、主控制器、蓄电池和直流电机。

其中舌头位置信号采集装置包括霍尔和控制盒,霍尔开关传感器包括3-7个霍尔和3 -7个对应的永磁铁,永磁铁位于对应的霍尔的上方,每个永磁铁与对应的霍尔之间通过弹性支架分开,霍尔开关通过铜线依次固定在使用者口腔外部,整个霍尔通过辅助部件佩戴在使用者头部。

霍尔开关传感器固定在一根磁导率很低的粗铜线上,用粗铜线把3-7个霍尔开关传感器的最小感应单元依次固定在嘴的外围,整个霍尔开关传感器通过辅助部件佩戴在头部。通过用舌头按压霍尔上方的永磁铁,使永磁铁靠近霍尔,当霍尔与永磁铁之间的距离小于某一定值时,霍尔感应到磁场强度变大,霍尔输出信号就会发生变化,输出信号由高电平变为低电平。

当舌头不再按压霍尔上方的永磁铁时,永磁铁在弹性支架的作用下,霍尔开关和永磁铁恢复到原始的距离,霍尔输出信号由低电平变为高电平。根据按压霍尔开关上方的永磁铁的方式的不同,可以分别产生多种轮椅控制信号,多种轮椅控制信号是左转、加速、倒退、前进、停车、减速、右转等信号。

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