摘要
助老助残是构建和谐社会的重要内容，发展智能服务机器人成为解决这一问题的关键。以往用于助老助残的轮椅随着计算机技术、机器人技术、传感器技术、控制技术的不断进步，已经发展成为具有自主导航、多模人机交互功能的智能轮椅，而导航是其中的关键问题。因此，对智能轮椅导航的研究不仅具有理论价值，更会带来巨大的社会价值。 本文首先总结了国内外智能轮椅导航的发展现状及研究趋势，并对其关键技术进行了分析。智能轮椅多工作于室内环境，运动空间较为狭窄，尤其是进入一些拐角时，操作变的更加困难。针对拐角区域，并且考虑到轮椅的运动要保证安全、平滑，在对其运动特性进行分析的基础上，设计了一种在拐角区域下的运动策略。通过基于超声传感器的智能轮椅导航实验，发现由于超声波镜面反射的问题，单一的使用超声传感器无法完成拐角区域下精确的自身定位，也就无法按预定策略通过拐角。针对这一问题，设计了一种基于信息融合的智能轮椅导航方法，采用卡尔曼滤波技术对超声传感器和摄像头的信息进行融合，使智能轮椅能够精确地完成在拐角区域下的自身定位，并给出路径规划。通过实验，证明该方法能够使智能轮椅安全、平滑的通过拐角区域，并且提高了定位精度和系统的鲁棒性。
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