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1、轮椅控制系统行驶模块设计

行驶控制模块是整个系统中必不可少的子系统，它负责整个轮椅的代步行驶任务，主要由控制器，电机驱动电路，过流保护电路，陀螺仪，加速度计和执行机构无刷直流电机组成。作为子系统，行驶控制模块的动作受主控制模块控制，并从主控制模块那里获得最重要的信息，包括：摇杆当前位置，当前轮椅速度档位等。尽管如此，行驶控制模块同时具备自我调节和自我诊断的功能，通过陀螺仪检测轮椅倾斜角度来防止侧翻，同时利用加速度计反馈轮椅实际速度进行速度PID调节，使得轮椅行驶更加舒适。

2、轮椅控制系统姿态转换及康复训练模块设计

姿态转换及康复训练模块负责控制轮椅坐起，平躺，站立三种姿态和游戏训练的压力信号检测，它主要由控制器、无线通讯模块、电机驱动电路、压力传感器滤波放大电路和执行机构直线电机组成。其中直线电机有六个，一个控制轮椅的靠背，一个控制轮椅的坐垫，两个控制左右腿的前后移动，两个控制脚的上下移动。

3、轮椅控制系统智能家居模块设计

智能家居是物联网的重要组成部分，在现实生活中有着重要的应用。无障碍居家环境控制系统是一种供残疾人使用的电子机械辅助装置，它能使残疾人对居家环境中的各种护理或电器设备进行控制，达到或接近正常人控制环境设备的能力。本系统将无障碍居家模块结合到轮椅控制器系统中，真正从残疾人自身的需求出发，只需要简单地通过按键/摇杆或手机/平板就能通过无线控制家电，为他们提供一个方便的居家生活环境。

智能家居模块主要由电源模块、无线通讯模块、智能家居控制器、家用电器如：电灯、风扇、报警器、窗帘、电动门等组成。

智能家居软件程序主要是无线收发和继电器的控制。程序运行开始，先对无线模块进行初始化，并设置为接收模式，当主控制器或语音控制器发出智能家居控制命令时，经过解码得到对应的家用电器控制命令，并对其进行操作，如果是电动门或窗帘就需要反馈当前的状态，那么无线模块会向主控制器发送姿态信息。

4、语音控制模块

语音识别技术也被称为自动语音识别（automatic speech recognition，ASR），是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高级技术。

语音识别系统可以根据对输入语音的限制加以分类，这些不同的限制也确定了语音识别系统的困难度。

①从说话者与识别系统的相关性考虑，可以将语音识别系统分为三类：特定人语音识别系统；非特定人语音识别系统；多人的识别系统。

②从说话方式考虑，可以将语音识别系统分为三类：孤立词语音识别系统；连接词语音识别系统；连续语音识别系统。

③根据识别系统的词汇量大小，也可以将语音识别系统分为三类：小词汇量语音识别系统；中等词汇量语音识别系统；大词汇量语音识别系统。

本系统嵌入了语音模块，实现语音控制轮椅的站立、平躺姿势的转换及智能家居的状态，在无需看护人员帮助的情况下，帮助重残患者自主对轮椅和智能家居进行控制。考虑到语音控制存在噪声干扰的问题，本系统的语音模块采用特定人语音识别系统，在初次使用前进行特定人语音训练，然后完成特定人语音控制，以解决周围环境的噪声干扰问题。最后，对轮椅的语音模块软硬件进行联合实验调试，验证语音模块的可行性；并通过实验所得的语音识别准确率，确定语音模块的应用。