Sistema de control para una silla de ruedas eléctrica

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado se ha llevado a cabo el desarrollo del sistema de control para una silla de ruedas eléctrica, reemplazando el hardware original por uno desarrollado específicamente. Se habilita así la posibilidad de recibir comandos desde un ordenador, ampliando las posibilidades de control y facilitando una futura implementación algoritmos de navegación autónoma. En primer lugar, se han instalado encoders incrementales en las ruedas de la silla de ruedas eléctrica. Estos sensores proporcionan información precisa sobre la velocidad de las ruedas, lo cual resulta fundamental para el control adecuado del sistema. A continuación, se ha llevado a cabo el desarrollo de la electrónica y el software de control. El controlador ha sido sintonizado específicamente para adaptarse a las características y necesidades de la silla de ruedas eléctrica. Esto ha implicado el ajuste de los parámetros del controlador PI y la implementación de algoritmos anti-windup para evitar comportamientos indeseados. Además, se han desarrollado dos interfaces de control diferentes. La primera es a través de un joystick, lo cual proporciona una opción de control manual y directo para el usuario. La segunda es a través de una interfaz de conexión con el ordenador de control, lo cual permite enviar comandos desde el ordenador para controlar la silla de ruedas eléctrica de manera remota.

In this Final Degree Project, we have developed a control system for an electric powered wheelchair, replacing the original hardware with a specifically developed one. This enables the possibility of receiving commands from a computer, extending the control possibilities, and facilitating future implementation of autonomous navigation algorithms. Incremental encoder sensors have been installed on the wheels of the electric wheelchair. These sensors provide accurate information about the speed of the wheels, which is essential for the proper control of the system. This was followed by the development of the electronics and control software. The controller has been tuned specifically to suit the characteristics and needs of the electric wheelchair. This has involved the adjustment of the PI controller parameters and the implementation of anti-windup algorithms to avoid unwanted behaviour. To avoid unwanted behaviour, two different control interfaces have been developed. The first is via a joystick, which provides a manual and direct control option for the user. The second is via a connection interface to the control computer, which allows commands to be sent from the computer to control the power wheelchair remotely