智能輪椅的任務是安全、便捷地把用戶送到目的地，完成既定任務。在運動過程中，輪椅既需要接受用戶的指令，又需結合環境信息啟動自身避障、導航等功能模塊，與移動機器人不同的是，在使用過程中，輪椅與用戶成為一個協同工作的系統。這就要求在設計之初就把人這個因素納入考慮之中，所以，安全、舒適和容易操作應成為智能輪椅設計中最重要的因素；使用者身體能力的差異決定了智能輪椅需被設計為一個功能多元化，能滿足多種層次需要的電子系統，而模塊化最能體現系統多功能化的特征，每個用戶都能根據其自身殘障類型和程度選擇適當的模塊集成，且設計者可以在現有基礎上通過增添功能模塊，很方便地對輪椅功能進行改進。本文著重就智能輪椅模塊化設計進行了闡述。

　1 傳感器系統總體結構設計

　　智能輪椅的總功能可以分為以下幾個子功能：環境感知及導航功能、控制功能、驅動功能和人機交互功能。通過對智能輪椅的功能分析和模塊劃分，再結合具體的研究內容和期望控制目標，本系統主要由傳感器模塊、驅動控制模塊和人機交互模塊3部分組成，硬件系統結構如圖1所示。其中傳感器模塊主要有內部狀態感知和外部環境感知兩部分構成，通過姿態傳感器確定輪椅自身的位姿信息；通過編碼器的位移速度和距離獲得自定位信息；視覺、超聲波和接近開關主要負責持續獲得周圍環境和障礙物的距離信息。驅動控制模塊我們采用后輪驅動的方式，每一個后輪配置一個電動機，在控制器的操作下實現電動輪椅的前進、后退和轉向。人機交互界面由操作桿和個人電腦界面數據輸入兩種方式，實現基本的人機交互功能。

　　其中，數據采集單元擬選擇DSP TMS320LF2407A作為傳感器模塊的控制芯片。TMS320LF2407A是一款高性能的數字信號處理器，它具有較高的頻率，豐富的外圍接口。它的主頻可達150MHz、低功耗（核電壓1．8V，I／O電壓3．3V）；128kXl6位片上FLASH，18kXl6位片上SRAM，4kXl6位片上ROM；用于電機控制的外設，2個事件管理器；多種標準串口外設，1個SPI同步串口、2個UART異步串口、1個增強型CAN總線接口、1個McBSP同步串口；16通道的12位A／D轉換器；56個獨立可編程、復用型、通用I／O口。能夠符合本系統設計的要求。