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一种万向轮自动锁定系统及其控制方法


技术摘要:
本发明公开了一种万向轮自动锁定系统及其控制方法,包括万向轮解锁机构,与万向轮解锁机构连接的电气控制系统,所述电气控制系统包括万向轮解锁机构驱动器、控制手柄、控制器、驱动轮电机、电池,所述万向轮解锁机构驱动器连接万向轮解锁机构,所述控制器与万向轮解锁  全部
背景技术:
万向轮是生活中常见的随动轮,行动不便的人出行经常需要借助轮椅,然而,当用 户需要上下地铁,或者通过沟坎时万向轮会横向旋转进而陷入沟槽中或者无法通过坎,很 容易产生危险,甚至造成倾翻。因此,需要对万向轮的转向进行锁定,使万向轮不会随意偏 转而陷入到沟坎中。不过,通常万向轮是没有锁定的,即使有,万向轮的锁定与解锁通常依 靠用户对使用环境的判断,手动通过操作开关来实现。 其次,万向轮锁定功能是一项安全性功能,用户有时候会忘记启动此功能,且使用 过程中频繁手动锁定与解锁,不便于使用。因此,需要能够识别用户操作意图,自动锁定和 解锁万向轮。
技术实现要素:
发明目的:本发明的第一目的在于提供一种能够根据用户的操作意图实现解锁与 自动锁定的万向轮自动锁定系统;本发明的第二目的在于提供一种能够根据上一运行状态 来判断当前是否需要解锁,以及解锁与转向先后顺序的万向轮自动锁定系统的控制方法。 技术方案:本发明包括万向轮解锁机构,还包括与万向轮解锁机构连接的电气控 制系统,所述电气控制系统包括万向轮解锁机构驱动器、控制手柄、控制器、驱动轮电机、电 池,所述万向轮解锁机构驱动器连接万向轮解锁机构,所述控制器与万向轮解锁机构驱动 器、控制手柄、驱动轮电机分别连接;所述控制器读取控制手柄的位置变化并根据解锁判断 条件向万向轮解锁机构驱动器发送解锁或上锁信号;所述万向轮解锁机构驱动器驱动万向 轮解锁机构动作,控制器对驱动轮电机进行运动控制。 所述万向轮解锁机构包括万向轮、万向轮孔套、电磁铁、弹簧、转轴,所述万向轮设 于转轴末端,万向轮孔套位于转轴侧面,所述电磁铁为中空结构,电磁铁与弹簧均套设于万 向轮孔套上,弹簧在电磁铁的吸力作用下被压缩,从而带动万向轮孔套向左移动,实现解 锁。 所述转轴侧面开设与万向轮孔套配合的孔,且自孔的中心位置沿纵向开设凹槽, 在锁定状态下,万向轮孔套伸入孔内,转轴在凹槽限定的范围内转动。 所述万向轮解锁机构还包括手动解锁机构,所述手动解锁机构设置在万向轮孔套 远离转轴的一端,当电气控制系统不工作时,通过手动转动手动解锁机构解锁万向轮。 本发明还包括一种述万向轮自动锁定系统的控制方法,包括以下步骤: (1)控制器读取控制手柄底部坐标点的位置变化; (2)控制器根据上一运行状态进行逻辑判断,确认解锁以及解锁与转向的执行顺 序; (3)若满足解锁条件,则控制器向万向轮解锁机构驱动器发送解锁信号;若满足上 4 CN 111572276 A 说 明 书 2/4 页 锁条件,则控制器向万向轮解锁机构驱动器发送上锁信号; (4)万向轮解锁机构驱动器驱动万向轮解锁机构执行解锁或上锁动作; (5)解锁或上锁动作完成后,控制器控制驱动轮电机执行步骤(2)中的驱动轮转向 动作。 步骤(2)中,若上一运行状态中坐标点位于前进区域,则先输出保持锁定的指令再 执行当前驱动轮转向指令。 在当前坐标点位于后退区域,且上一运行状态中坐标点位于停止区域、后退区域、 左转区域、右转区域中的任意一个区域时,先输出解锁指令再执行后退指令。 在当前坐标点位于前进区域,且上一运行状态中坐标点位于停止区域的情况下, 先输出解锁指令再执行前进指令;若上一运行状态中坐标点位于后退区域,则先执行前进 指令输出锁定指令;若上一运行状态中坐标点位于左转区域或右转区域,则先输出锁定指 令再执行前进指令。 在当前坐标点位于左转区域或右转区域,且上一运行状态中坐标点位于停止区域 或后退区域的情况下,先输出解锁指令再执行转向指令。 在当前坐标点位于左转区域或右转区域,且上一运行状态中坐标点位于左转区域 或右转区域的情况下,则不解锁直接执行转向指令。 有益效果:本发明与现有技术相比,其有益效果在于:(1)自行状态下自动锁定万 向轮,保障万向轮不受外力发生偏移;(2)当左转右转角度较大达到阈值时,自动解锁万向 轮,方便转向;(3)能够判断是否进行解锁,以及解锁与驱动轮控制的先后顺序,保障解锁顺 利;(4)当没有电的时候,可以通过手动解锁机构将万向轮解锁,方便推行和移动。 附图说明 图1为本发明所述万向轮自动锁定系统的结构框图; 图2为本发明中万向轮解锁机构处于解锁状态的结构示意图; 图3为本发明中万向轮解锁机构处于锁定状态的结构示意图; 图4为本发明所述万向轮自动锁定系统的控制方法的解锁阈值示意图; 图5为本发明所述方法中当前坐标点位于后退区域时的解锁判断逻辑图; 图6为本发明所述方法中当前坐标点位于前进区域时的解锁判断逻辑图; 图7为本发明所述方法中当前坐标点位于左转或右转区域时的解锁判断逻辑图; 图8为本发明所述方法中当前坐标点位于停止区域时的解锁判断逻辑图。
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