Voice and Head Controlled Intelligent Wheelchair

Abstract

Introduction: The quadriplegia patients have multiple handicaps. A novel medical device that can help them move or mobile the anywhere by themselves would give the positive quality of life for rehabilitation. Objective: To design a voice and head controlled electric power wheelchair (EPW) for rehabilitation. A novel medical device activates the control system for quadriplegics with voice, head and neck mobility. Methods: Head movement has been used as a control interface for people with motor impairments in a range of applications. Acquiring measurements from the module is simplified through a synchronous a motor. Axis measures the two directions namely x and y. At the same time, patients can control the motorized wheelchair using voice signals (forward, backward, turn left, turn right and stop) given by itself. The model of a dc motor is considered as a speed control by selection of a PID parameters using genetic algorithm. Results: An experimental set-up constructed, which consists of microcontroller as controller, a dc motor driven EPW and feedback elements. And this paper is tuning methods of parameter for a pulse width modulation (PWM) control system. A speed controller has been designed successfully for closed loop of the dc motor so that the motor runs very closed to the reference speed and angle. Conclusion: Intelligent wheelchair can be used to ensure the person’s voice and head are attending the direction of travel asserted by a conventional, direction and speed control.

รถเข็นไฟฟ้าอัจฉริยะ ควบคุมด้วยเสียงและศีรษะ

บทนำ ผู้ป่วยที่บาดเจ็บไขสันหลังระดับสูงจะไม่สามารถเคลื่อนไหวแขนและขาได้ (Quadriplegia) การที่มีอุปกรณ์สำหรับช่วยการ เคลื่อนไหวโดยผู้ป่วยเป็นผู้ใช้อวัยวะส่วนที่ยังสามารถใช้การได้ควบคุมการเคลื่อนไหวด้วยตนเองจะทำให้เพิ่มผลบวกด้านการฟื้นฟู จิตใจและคุณภาพชีวิตได้ วัตถุประสงค์ คือออกแบบนวัตกรรมการควบคุมรถเข็นไฟฟ้าด้วยการออกเสียงและการควบคุมด้วยศีรษะ รถเข็นไฟฟ้า หรือ เครื่องมือแพทย์ชนิดนี้จะสามารถใช้เสียงหรือควบคุมด้วยศีรษะสำหรับผู้ป่วยพิการที่มีการบาดเจ็บของไขสันหลัง ระดับสูง ที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวแขนและขาได้เลย (Quadriplegia) วิธีการ สำหรับการควบคุมด้วยศีรษะเป็นการควบคุมผ่านตัว ผู้ป่วยเพื่อให้ดีซีมอเตอร์ (DC Motor) ทำงาน การรับการตรวจวัดจากโมดูลจะส่งผ่านดีซีมอเตอร์ให้ทำงานสัมพันธ์กัน การตรวจวัด จะวัดแนวแกนสองทิศทางคือ x และ y ในขณะเดียวกันผู้ป่วยสามารถควบคุมรถเข็นไฟฟ้าด้วยสัญญาณเสียง เช่น เดินหน้า ถอยหลัง เลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวาและหยุด ที่สามารถกำหนดด้วยตัวเอง รูปแบบของดีซีมอเตอร์ ถือเป็นการควบคุมความเร็วโดยการเลือกพารามิเตอร์ จากพีไอดี (PID) จากสมการออกอลิทึม ผลการศึกษาการขับเคลื่อนรถเข็นไฟฟ้านี้จะประกอบไปด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นตัว ควบคุมและส่งสัญญาณไปขับเคลื่อนดีซีมอเตอร์และในระบบจะส่งค่าสัญญาณป้อนกลับ โดยสามารถปรับค่าพารามิเตอร์ของสัญญาณ กว้างของพัลส์วิทโมดูลเลชั่น (PWM) ระบบการควบคุมความเร็วได้รับการออกแบบสำหรับการควบคุมความเร็วของดีซีมอเตอร์และ มุมในการเคลื่อนที่ได้ สรุป ระบบอัจฉริยะของรถเข็นคนพิการสามารถควบคุมได้ทั้งเสียงและควบคุมด้วยศีรษะ โดยสามารถควบคุม ได้ทั้งทิศทางและความเร็วของรถเข็นไฟฟ้า