在人体变老过程中出现的机能衰退、机体免疫力下降和病理性老化等因素会引起老年人的运动障碍甚至于失去运动能力,电动轮椅作为重要的辅助设备常常被应用于老年人的日常生活中。电动轮椅的使用者,大多数是老年人或者残疾人,故常常伴随着不同程度的偏瘫、智力衰退、反应能力弱等问题。完全依靠使用者对电动轮椅的自主控制,存在着安全隐患,可能会造成对使用者的二次伤害。在这样的背景下,本文设计并实现了基于传感器网络的共享控制智能轮椅系统方案。共享控制最大程度地保留了用户控制权的同时,能够结合传感器网络获取的障碍物信息对用户的控制命令进行修正,具体的方案实施内容如下:(1)搭建了包括激光雷达、超声传感器、摄像头及平面定位系统的多传感器网络的智能轮椅系统平台。在传感器网络获得环境信息之后,对传感器数据进行动态自适应滤波处理。然后采用最近邻聚类法及最近邻关联法分析连续两帧激光雷达数据以获取局部地图内障碍物的动态属性。(2)以搭建的智能轮椅平台为基础,结合传感器网络获取的障碍物信息,设计并实现了对用户控制命令进行修正的避障策略。模糊控制器的输入为即时传感器网络数据、障碍物动态属性以及系统自身运动状态,输出为轮椅的控制命令。本文制定了合理的隶属函数对输入输出进行模糊化,并设计了有效连接输入和输出的模糊规则。(3)编写了人机交互的可视化界面。可视化界面能够提供给用户更加直观的感受。图形化的界面提供系统控制接口,并显示系统目前执行的命令,且实时反映系统周围的环境信息。(4)采用基于传感器网络的共享控制智能轮椅系统,进行了初步的临床试验。首先招募了 12名健康受试者进行了控制组实验,验证了系统的可靠性及安全性。其次,在合作医院进行了运动障碍患者的临床实验。共有11名患者完成实验,所有受试均成功完成试验目标。通过分析试验数据及调查问卷结果,为系统提供了下一步的改进方向,将更加符合临床应用的要求。