CN118121413A - 一种多轮可独立升降的动平衡轮椅及其控制方法、介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多轮可独立升降的动平衡轮椅及其控制方法、介质，能够有效解决不平整路面轮椅前后及左右倾倒的问题。在任意斜坡、轮椅处于任意角度，都能够保证座椅与水平面平行，整体的重心也不会超出车身。同时，借助多轮独立升降的功能，能够实现轮椅底盘高度的任意调节，从而能够应对不同的路况环境，如底盘升高能够减少路障对底盘的磕碰，底盘降低能够保障更好的车身稳定性，轮椅前面安装的激光测距模块能够检测障碍物的距离，实现自主越障的功能等。同时底盘高低的调节也提高了和桌子等其他不同高度器具适配的可能性，能够帮助使用者拿取一些摆放较高、普通轮椅够不到的地方的物品。

Description

一种多轮可独立升降的动平衡轮椅及其控制方法、介质

技术领域

本发明涉及医疗辅助设备技术领域，特别涉及一种多轮可独立升降的动平衡轮椅及其控制方法、介质。

背景技术

目前，市面上的电动轮椅基本只有摇杆控制来实现底盘运动的功能。一些高端的轮椅在减震、越障及便携性等方面做了一些优化及设计，然而受限于轮椅本体结构的原因，使用者在操作过程中，整体的重心通常比较高，故车身稳定性很差，底盘只能低速运动，在路面不平整和上下坡路面很容易发生侧翻或者前后倾倒。轮椅可靠性和安全性很差会导致使用者在使用轮椅过程中比较谨慎，必须要保持一定的体姿尽量减少倾倒的可能性。

目前针对上下坡等特殊路况下轮椅前后左右倾倒的问题，市面上有一些轮椅厂家在前后轮支架添加了支撑杆。当轮椅倾倒时，前后支撑杆会和地面接触支撑轮椅，保证了轮椅不会彻底倾倒。然而，这种方式并没有从根本上解决问题，当轮椅倾角超过一定阈值时仍然会发生侧翻，而且对于上下坡路面，为了尽量减少侧翻，使用者需要自行调整重心的位置，这导致使用舒适度、体验感大大降低。

发明内容

为了实现本发明的上述目的和其他优点，本发明的第一目的是提供一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，包括以下步骤：

获取当前轮椅控制指令；

若当前轮椅控制指令为动平衡控制指令，则获取轮椅绕惯性传感器坐标系XYZ三轴倾斜角度；其中，所述惯性传感器坐标系的X轴方向、Y轴方向分别与轮椅的两个动平衡方向重合，所述动平衡方向根据控制轮毂独立升降的升降模块确定；

通过惯性传感器坐标系X方向、Y方向的目标角度和实际角度分别计算X方向角度误差和Y方向角度误差；

通过所述X方向角度误差和所述Y方向角度误差以及PID控制器中的比例调节系数计算X方向目标速度和Y方向目标速度；

通过所述X方向目标速度、所述Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度，实现轮椅的动态平衡。

进一步地，所述通过惯性传感器坐标系X方向、Y方向的目标角度和实际角度分别计算X方向角度误差和Y方向角度误差的公式为：

Ex=Ptar_x-Pcur_x，

Ey=Ptar_y-Pcur_y，

其中，Ex为X方向角度误差，Ey为Y方向角度误差，Ptar_x为X方向的目标角度，Ptar_y为Y方向的目标角度，Pcur_x为轮椅绕惯性传感器坐标系X轴倾斜角度，Pcur_y为轮椅绕惯性传感器坐标系Y轴倾斜角度；

所述通过所述X方向角度误差和所述Y方向角度误差以及PID控制器中的比例调节系数计算X方向目标速度和Y方向目标速度的公式为：

Vtar_x= Kp×Ex，

Vtar_y= Kp×Ey，

其中，Vtar_x为X方向目标速度，Vtar_y为Y方向目标速度，Kp为比例调节系数。

进一步地，所述升降模块的数量为四个；所述轮椅的两个动平衡方向分别与前后轮所形成的对角线重合；

所述通过所述X方向目标速度、所述Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度包括以下步骤：

按所述惯性传感器坐标系中X轴方向的设置，将目标速度Vtar_x、-Vtar_x设置为所对应的动平衡方向中升降模块的目标速度；

按所述惯性传感器坐标系中Y轴方向的设置，将目标速度Vtar_y、-Vtar_y设置为所对应的动平衡方向中升降模块的目标速度。

进一步地，所述升降模块的数量为三个；所述轮椅的两个动平衡方向分别与前轮前行方向、后轮左右行驶方向重合；

所述通过所述X方向目标速度、所述Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度包括以下步骤：

按所述惯性传感器坐标系中X轴方向的设置，将目标速度Vtar_x设置为前轮对应的升降模块的目标速度；

按所述惯性传感器坐标系中Y轴方向的设置，将目标速度Vtar_y-Vtar_x、-Vtar_y-Vtar_x设置为后轮对应的升降模块的目标速度。

进一步地，若当前轮椅控制指令为自主越障指令，则还包括以下步骤：

获取测距模块测量的轮椅与障碍物之间的距离；其中，所述轮椅与障碍物之间的距离包括右侧距离、中间距离、左侧距离；

判断所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离是否均大于第一距离阈值；

若所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离均大于第一距离阈值，则继续保持当前的运动指令；

若所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离非均大于第一距离阈值，则判断所述右侧距离、所述左侧距离是否均大于所述第一距离阈值且所述中间距离是否小于所述第一距离阈值；

若否，则由使用者介入避开障碍物；

若是，则控制所述升降模块升高，并持续获取所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离，直至所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离均大于所述第一距离阈值，保持直行通过障碍物；

响应于降低底盘高度指令，将底盘降低至预设高度，继续保持直行；

判断是否接收到关闭越障功能指令；

若接收到关闭越障功能指令，则结束程序；

若未接收到关闭越障功能指令，则返回所述获取测距模块测量的轮椅与障碍物之间的距离步骤继续执行。

进一步地，还包括以下步骤：

将所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离与第二距离阈值进行比较并根据比较结果记录测距状态；其中，所述第二距离阈值大于所述第一距离阈值；

若所述测距状态为右侧检测到障碍物、左侧检测到障碍物、右侧及中间检测到障碍物或左侧及中间检测到障碍物，则执行底盘差速调节，并实时监测当前测距状态，若当前测距状态为仅中间检测到障碍物，则完成底盘差速调节，保持左右两轮的速度相同，实现越障。

进一步地，所述执行底盘差速调节包括以下步骤：

若所述测距状态为右侧检测到障碍物或右侧及中间检测到障碍物，则将左轮速度调整为轮椅当前速度和左右两轮的差值之差，将右轮速度调整为轮椅当前速度和左右两轮的差值之和，以实现底盘差速调节；

若所述测距状态为左侧检测到障碍物或左侧及中间检测到障碍物，则将左轮速度调整为轮椅当前速度和左右两轮的差值之和，将右轮速度调整为轮椅当前速度和左右两轮的差值之差，以实现底盘差速调节。

进一步地，若当前轮椅控制指令为底盘高度调节指令，则还包括以下步骤：

当接收到上升指令时，控制所述升降模块同时运动，以提高底盘高度，直至接收到停止指令或到达预设最大高度值；

当接收到下降指令时，控制所述升降模块同时运动，以降低底盘高度至预设高度；

若接收到结束底盘高度调节指令，则退出底盘高度调节程序。

进一步地，所述当前轮椅控制指令根据用户所选择的功能生成，或者，所述当前轮椅控制指令被配置为默认下发动平衡控制指令，若判断出所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离非均大于第一距离阈值，则切换至自主越障功能模式，下发自主越障指令，若接收到用户点击高度调节按钮的信号，则进入底盘高度调节模式，下发底盘高度调节指令。

本发明的第二目的是提供一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，应用如上述的方法，包括主控芯片、多个控制轮毂独立升降的升降模块、多个独立驱动的轮毂电机、显示模块、惯性传感器、运动控制模块、轮椅本体；

所述主控芯片、所述升降模块、所述轮毂电机、所述显示模块、所述惯性传感器、所述运动控制模块安装在所述轮椅本体上，所述轮毂电机与对应的升降模块连接，所述惯性传感器安装在轮椅座椅底部，所述升降模块、所述显示模块、所述惯性传感器、所述运动控制模块与所述主控芯片通信连接；

所述运动控制模块用于控制轮椅在平面的运动速度和角速度；

所述显示模块用于发送轮椅控制指令以及监控轮椅状态；其中，所述轮椅控制指令包括动平衡控制指令；

所述惯性传感器用于测量轮椅倾斜角度，并将角度信息发送给所述主控芯片；

所述升降模块用于控制对应的轮毂电机距离底盘的高度；

所述主控芯片用于根据所述轮椅控制指令执行对应的功能。

进一步地，还包括多个测距模块，所述测距模块安装在所述轮椅本体的座椅前面挡板下边缘处，所述测距模块与所述主控芯片通信连接，所述测距模块用于测量轮椅与障碍物之间的距离，所述主控芯片根据测量到的距离进行越障控制。

进一步地，所述升降模块包括基体、伺服电缸、伺服电缸驱动器，所述基体与所述轮椅本体固定连接，所述基体用于固定所述伺服电缸，所述主控芯片与所述伺服电缸驱动器通信连接，所述伺服电缸驱动器与所述伺服电缸连接，所述主控芯片通过所述伺服电缸驱动器控制所述伺服电缸的转动方向来改变所述伺服电缸的输出轴的长短，以控制轮毂电机距离底盘的高度。

进一步地，所述升降模块还包括滑动导轨，所述滑动导轨与所述基体固定连接，所述滑动导轨设置在所述伺服电缸的输出轴旁边，所述滑动导轨用于导向和承载轮毂电机倾覆力。

进一步地，还包括支撑件，所述轮毂电机通过所述支撑件与所述伺服电缸的输出轴末端固定连接。

进一步地，所述轮毂电机采用无刷轮毂电机，所述无刷轮毂电机通过霍尔传感器反馈当前位置速度以进行电机的闭环速度、位置及力矩控制。

本发明的第三目的是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现上述的方法。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：

本发明提供一种多轮可独立升降的动平衡轮椅及其控制方法、介质，能够有效解决不平整路面轮椅前后及左右倾倒的问题。在任意斜坡、轮椅处于任意角度，都能够保证座椅与水平面平行，整体的重心也不会超出车身。同时，借助多轮独立升降的功能，能够实现轮椅底盘高度的任意调节，从而能够应对不同的路况环境，如底盘升高能够减少路障对底盘的磕碰，底盘降低能够保障更好的车身稳定性，轮椅前面安装的激光测距模块能够检测障碍物的距离，实现自主越障的功能等。同时底盘高低的调节也提高了和桌子等其他不同高度器具适配的可能性，能够帮助使用者拿取一些摆放较高、普通轮椅够不到的地方的物品。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例1的多轮可独立升降的动平衡轮椅示意图；

图2为实施例1的多轮可独立升降的动平衡轮椅底部示意图；

图3为实施例1的升降模块处于不同位置时车身状态示意图；

图4为实施例1的多轮可独立升降的动平衡轮椅电气原理图；

图5为多轮可独立升降的动平衡轮椅总程序逻辑框图；

图6为四轮结构动平衡原理示意图；

图7为四轮结构动平衡子流程逻辑框图；

图8为上下坡时坡道自平衡效果图；

图9为单边坡道及平面自平衡效果图；

图10为障碍物检测示意图；

图11为越障子流程逻辑框图；

图12为高度调节子流程逻辑框图；

图13为三轮结构动平衡原理示意图；

图14为三轮结构动平衡子流程逻辑框图；

图15为实施例2的多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法流程图；

图16为实施例3的存储介质示意图。

图中：1、轮椅本体；2、轮毂电机；3、升降模块；31、基体；32、伺服电缸；321、输出轴；33、滑动导轨；4、支撑件；5、测距模块；6、运动控制模块；7、显示模块；8、惯性传感器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“部件”或“单元”可以混合地使用。

实施例1

一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，如图1、图2所示，包括主控芯片、多个控制轮毂独立升降的升降模块3、多个独立驱动的轮毂电机2、显示模块7、惯性传感器8、运动控制模块6、轮椅本体1；

主控芯片、升降模块、轮毂电机、显示模块、惯性传感器、运动控制模块安装在轮椅本体上，轮毂电机与对应的升降模块连接，惯性传感器安装在轮椅座椅底部，升降模块、显示模块、惯性传感器、运动控制模块与主控芯片通信连接；

运动控制模块用于控制轮椅在平面的运动速度和角速度；

显示模块用于发送轮椅控制指令以及监控轮椅状态；其中，轮椅控制指令包括动平衡控制指令；

惯性传感器用于测量轮椅倾斜角度，并将角度信息发送给主控芯片；

升降模块用于控制对应的轮毂电机距离底盘的高度；

主控芯片用于根据轮椅控制指令执行对应的功能。

其中，轮毂电机2采用无刷轮毂电机，通过UVW三线进行驱动，无刷轮毂电机通过霍尔传感器反馈当前位置速度以进行电机的闭环速度、位置及力矩控制。

如图1至图3、图8至图9所示，动平衡轮椅为四轮可独立升降的动平衡轮椅。需要说明的是，本实施例提供的动平衡轮椅中可独立升降的轮毂电机数量不限于四个，可以根据实际需求设计具体的可独立升降的轮毂电机数量，例如，三轮可独立升降的动平衡轮椅、五轮可独立升降的动平衡轮椅等。

如图1所示，还包括多个测距模块5，测距模块安装在轮椅本体的座椅前面挡板下边缘处，测距模块与主控芯片通信连接，测距模块用于测量轮椅与障碍物之间的距离，主控芯片根据测量到的距离进行越障控制。图1中，在座椅的前面挡板下边缘处安装有3个激光测距模块，该模块最大测量距离为15m，采样频率1800hz，采用can总线与主控芯片通信。主控芯片根据测量距离判断障碍物的远近及高度，进而调整底盘的高度自动越过障碍物。

图1中的显示模块采用串口显示屏，右扶手处的串口显示屏固定在扶手内侧，用于给主控芯片发送指令执行相应的功能，同时也可以监测激光测距模块传来的距离，底盘的速度、角速度及距离地面的高度等信息。

如图1所示，升降模块3包括基体31、伺服电缸32、伺服电缸驱动器，基体31与轮椅本体1固定连接，基体31用于固定伺服电缸32，主控芯片与伺服电缸驱动器通信连接，伺服电缸驱动器与伺服电缸32连接，主控芯片通过伺服电缸驱动器控制伺服电缸32的转动方向来改变伺服电缸32的输出轴321的长短，以控制轮毂电机距离底盘的高度。

升降模块3还包括滑动导轨33，滑动导轨33与基体31固定连接，滑动导轨33设置在伺服电缸32的输出轴321旁边，滑动导轨33用于导向和承载轮毂电机2倾覆力，减小伺服电缸承受的径向力。

如图1所示，还包括支撑件4，轮毂电机通过支撑件与伺服电缸的输出轴末端固定连接。例如，伺服电缸的输出轴末端和支撑件通过螺栓固定连接。

如图3所示，当升降模块中所有伺服伸缩杆处于最短位置时，其车身状态如图3中（a）所示，此时底盘处于最低位置。当伺服电缸处于中间位置时，车身状态如图3中（b）所示，此时底盘距离地面有一定高度，根据环境需要，可以随意调节高低。当伺服电缸处于最长位置时，车身状态如图3中（c）所示，此时底盘处于最高位置，在需要用到越障功能时，此时底盘的高度决定了极限越障能力的大小。

轮椅上所有的电路及供电模块都设置于座椅下方的箱体内。图4为轮椅的电气***原理图，轮椅轮毂电机的驱动及主控芯片的运行等都通过24V锂电池提供动力。锂电池一方面通过直连轮毂电机驱动器给轮毂电机供电，另一方面通过DCDC降压转换模块将24V电压转换为5V电压供给主控芯片使用，主控芯片采用esp32模块，该模块自带3个UART接口，同时支持 CAN总线通信，主频高达240MHz，其自带wifi和蓝牙功能，在轮椅程序中可预留相应的接口实现通过蓝牙与手机连接，进而进行动平衡参数的调节或者动平衡功的启动和关闭，同时通过wifi接入互联网，可以实现轮椅状态信息数据传入云平台的功能。惯性传感器采用九轴IMU传感器，九轴IMU传感器用于测量轮椅倾斜角度，九轴IMU传感器安装在座椅底部，其通过UART连接主控芯片，将经过融合算法得到的三轴倾角值传给主程序供后续动平衡算法使用。升降模块的伺服电缸驱动器采用CAN通讯协议的版本和主控esp32连接，车身前面的三个激光雷达也采用CAN通讯和主控芯片连接。固定于轮椅右扶手旁边的串口显示屏是与主程序交互的人机接口，其通过UART接口与主控芯片通信。运动控制模块采用摇杆实现，摇杆可以绕固定基座任意转动，以控制轮椅在平面的运动速度和角速度，摇杆通过模拟转数字（ADC）与esp32芯片连接，esp32将模拟量转换为数字量进而控制轮椅的速度和角速度。轮椅的四轮驱动模块通过UART接口与esp32芯片通信。三个激光测距模块在越障时使用，其通过uart接口和主控芯片建立连接。

本实施例中，多轮可独立升降的动平衡轮椅能够实现动平衡功能、自主避障功能和底盘高度调节功能，其实现过程如图5所示。***启动之后，首先通过串口显示屏接收传来的指令，指令为开启动平衡功能时，进入动平衡子流程，否则判断是否为开启越障功能，是则进入越障子流程，否则判断是否为开启底盘高度调节功能，是则进入高度调节子流程，否则判断是否关闭所有功能，是结束程序，否则返回开始，继续执行通过串口显示屏接收传来的指令步骤。

如图10所示，当激光测距模块51、52和53中只有中间52测到有障碍物，其他两侧没有障碍物时，说明障碍物大小符合越障条件，此时控制升降模块同时运动以升高底盘，直至52测量不到障碍物，说明障碍物处于底盘下方，此时执行越障，越障通过后用户通过串口显示屏调整底盘高度到正常状态下的高度。

如图12所示，通过调节底盘的高度，可以实现轮椅和不同高度的桌子等的适配，或者拿取一些其他普通轮椅够不到的物品。该功能由串口显示屏手动发送对应的升高、降低或者停止指令，主控芯片接收到指令之后同时控制多个升降模块的升降，从而实现底盘高度的控制。

关于多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法的详细描述，可以参照下述方法实施例中的对应描述，在此不再赘述。

本实施例提供一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，能够有效地保证轮椅在上下坡道及不平整路面路况下座椅的动态平衡，一方面防止因为倾斜角度过大，重心超出轮椅本体范围导致轮椅发生前后翻车、侧翻或者失控的风险，另一方面也能给使用者提供舒适的乘坐体验，无需额外帮助或支持可自动适应不同坡度的环境。

同时，该动平衡轮椅通过多轮同步升降能够实现底盘高低的调节，具有底盘高时，轮椅路面通过能力好，自动越障，底盘低时，车身稳定性好、抓地力更强、不易发生侧弯的优点。

通过调整底盘的高低，能够让使用者更容易到达各种物品的高度，对不同高度的桌子的适应性良好，也能实现与其他人交流时不必仰视，减少脖颈部位的不适感。

实施例2

一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，通过上述的动平衡轮椅实现。关于动平衡轮椅的详细描述，可以参照上述动平衡轮椅实施例中的对应描述，在此不再赘述。如图15所示，该方法包括以下步骤：

S1、获取当前轮椅控制指令；

S2、若当前轮椅控制指令为动平衡控制指令，则获取轮椅绕惯性传感器坐标系XYZ三轴倾斜角度；其中，惯性传感器坐标系的X轴方向、Y轴方向分别与轮椅的两个动平衡方向重合，动平衡方向根据控制轮毂独立升降的升降模块确定；

本实施例中，惯性传感器采用九轴IMU传感器，其用于采集轮椅在惯性传感器XYZ坐标系下的角速度、加速度及磁场大小，这些数据通过卡尔曼滤波融合算法计算得到轮椅绕XYZ三轴的倾斜角度。

在一些实施例中，通过卡尔曼滤波融合算法计算得到轮椅绕XYZ三轴的倾斜角度的算法融合在惯性传感器本身，主控芯片直接通过惯性传感器提供的串口、IIC或者CAN总线可以读取到轮椅绕XYZ三轴的倾斜角度。

在另一些实施例中，惯性传感器只提供原始三轴角速度、加速度等数据，可以在读取原始数据之后通过常用的融合滤波算法计算得到轮椅绕XYZ三轴的倾斜角度，该算法较为常用，此处不做过多赘述。

在得到轮椅绕XYZ三轴的倾斜角度之后，就能通过轮椅当前倾斜角度单独控制多轮距离地面的高度，从而保证座椅的平衡状态。

S3、通过惯性传感器坐标系X方向、Y方向的目标角度和实际角度分别计算X方向角度误差和Y方向角度误差；

S4、通过X方向角度误差和Y方向角度误差以及PID控制器中的比例调节系数计算X方向目标速度和Y方向目标速度；

S5、通过X方向目标速度、Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度，实现轮椅的动态平衡。

本实施例中，平衡角度跟随采用PID中的比例环控制，即将PID中的比例调节系数Kp设置为需要设定的值，例如，将比例调节系数Kp设置为10，该值可以随时通过串口显示屏由用户调节，将PID中的积分调节系数Ki和微分调节系数Kd设置为0。

如图7、图14所示，通过惯性传感器坐标系X方向、Y方向的目标角度和实际角度分别计算X方向角度误差和Y方向角度误差的公式为：

Ex=Ptar_x-Pcur_x，

Ey=Ptar_y-Pcur_y，

其中，Ex为X方向角度误差，Ey为Y方向角度误差，Ptar_x为X方向的目标角度，Ptar_y为Y方向的目标角度，Pcur_x为轮椅绕惯性传感器坐标系X轴倾斜角度，Pcur_y为轮椅绕惯性传感器坐标系Y轴倾斜角度；

为了保证平衡，将PID控制器的输入Ptar_x和Ptar_y都设置为0。

通过X方向角度误差和Y方向角度误差以及PID控制器中的比例调节系数计算X方向目标速度和Y方向目标速度的公式为：

Vtar_x= Kp×Ex，

Vtar_y= Kp×Ey，

其中，Vtar_x为X方向目标速度，Vtar_y为Y方向目标速度，Kp为比例调节系数。

通常，轮椅采用四轮结构，结合到实施例1提供的动平衡轮椅结构，即包括独立驱动的轮毂电机数量为四个，相应的，控制轮毂独立升降的升降模块数量也为四个。此时，轮椅的两个动平衡方向分别与前后轮所形成的对角线重合；如图6所示,座椅平面100的四个角落有四个升降模块，分别为301、302、303和304，通过改变上述四个升降模块的高度，可改变水平座椅面的倾角。具体的，轮椅的一个动平衡方向为前轮右升降模块304和后轮左升降模块301形成的对角线重合，此时惯性传感器坐标系800的X轴方向与该动平衡方向重合，并且X轴的正方向指向前轮右升降模块304；轮椅的另一个动平衡方向为前轮左升降模块302和后轮右升降模块303形成的对角线重合，此时惯性传感器坐标系的Y轴方向与该动平衡方向重合，并且Y轴的正方向指向前轮左升降模块302，从而实现控制上的完全解耦。

通常，惯性传感器本体上会显示该模块的XYZ三轴的朝向，或者说明书会详细说明该传感器XYZ三轴的朝向，在轮椅上安装惯性传感器时注意让惯性传感器本体的X轴和Y轴分别与图6两条对角线重合即可，也就是惯性传感器本体的坐标系朝向需要与图6中坐标系800保持一致，这样可以直接根据惯性传感器在X轴和Y轴得到的倾角值控制对角升降模块，从而实现四个升降模块的解耦控制。

通过惯性传感器在X轴的角度值，可以控制前轮右升降模块304和后轮左升降模块301的升降速度，进而保证X轴方向座椅角度的平衡，通过惯性传感器在Y轴的角度值，可以控制前轮左升降模块302和后轮右升降模块303的升降速度，进而保证Y轴方向座椅角度的平衡。如图7所示，通过X方向目标速度、Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度包括以下步骤：

判断X方向目标速度、Y方向目标速度是否超过升降模块速度阈值Vmax；

若X方向目标速度或Y方向目标速度超过升降模块速度阈值Vmax，则将升降模块速度阈值Vmax赋值给超过的那个值；

若X方向目标速度和Y方向目标速度均未超过升降模块速度阈值Vmax，则按惯性传感器坐标系中X轴方向的设置，将目标速度Vtar_x、-Vtar_x设置为所对应的动平衡方向中升降模块的目标速度；具体的，将目标速度Vtar_x设置为前轮右升降模块304的目标速度，将目标速度-Vtar_x设置为后轮左升降模块301的目标速度。

按惯性传感器坐标系中Y轴方向的设置，将目标速度Vtar_y、-Vtar_y设置为所对应的动平衡方向中升降模块的目标速度。具体的，将目标速度Vtar_y设置为前轮左升降模块302的目标速度，将目标速度-Vtar_y设置为后轮右升降模块303的目标速度。

图8中的左侧为轮椅上坡时的动平衡效果，此时前面两个升降模块收缩，后面两个升降模块伸长。图8中的右侧为轮椅下坡时动平衡效果，此时前面两个升降模块伸长，后面两个升降模块收缩。

图9中的右侧为轮椅单边平衡效果，此时右边两个升降模块处于伸长状态，左边两个升降模块处于收缩状态。图9中的左侧为处于复杂地面时的轮椅动平衡效果，此时通过PID闭环控制，通过控制四轮升降处于不同幅度，达到座椅动态平衡的效果。

考虑到实际需求不同，轮椅也有可能采用四轮结构之外的其他结构，例如三轮结构、五轮结构等。以三轮结构为例，结合到实施例1提供的动平衡轮椅结构，即包括独立驱动的轮毂电机数量为三个，相应的，控制轮毂独立升降的升降模块数量也为三个，三轮都可以单独动平衡。此时，轮椅的两个动平衡方向分别与前轮前行方向、后轮左右行驶方向重合；需要说明的是，后轮左右行驶方向并非限定后轮一定要具备左右方向行驶的功能，而仅是从方向上来限定后轮前后左右不同的方向，以方便表述轮椅的动平衡方向。如图13所示，座椅平面的三个角落有三个升降模块，分别为305、306和307，通过改变上述三个升降模块的高度，可改变水平座椅面的倾角。具体的，轮椅的一个动平衡方向为前前轮前行方向，此时惯性传感器坐标系801的X轴方向与该动平衡方向重合，并且X轴的正方向指向前轮升降模块305；轮椅的另一个动平衡方向为后轮左右行驶方向，此时惯性传感器坐标系的Y轴方向与该动平衡方向重合，并且Y轴的正方向指向后轮左升降模块306。根据右手坐标法则，此时Z轴也会自动重合。

通常，惯性传感器本体上会显示该模块的XYZ三轴的朝向，或者说明书会详细说明该传感器XYZ三轴的朝向，在轮椅上安装惯性传感器时注意让惯性传感器本体的X轴和Y轴分别与图13中前轮前行方向、后轮左右行驶方向重合即可，也就是惯性传感器本体的坐标系朝向需要与图13中坐标系801保持一致，这样可以直接根据惯性传感器在X轴和Y轴得到的倾角值控制对应的升降模块，从而实现三个升降模块的控制。

由于两个后轮在左右平衡时和前后平衡时都承担作用，故在升降机构赋值时需要进行叠加处理，即升降模块的速度大小为X轴和Y轴调整量的叠加。如图14所示，通过X方向目标速度、Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度包括以下步骤：

按惯性传感器坐标系中X轴方向的设置，将目标速度Vtar_x设置为前轮对应的升降模块的目标速度；具体的，将目标速度Vtar_x设置为前轮升降模块305的目标速度。

按惯性传感器坐标系中Y轴方向的设置，将目标速度Vtar_y-Vtar_x、-Vtar_y-Vtar_x设置为后轮对应的升降模块的目标速度。具体的，将目标速度Vtar_y-Vtar_x设置为后轮左升降模块306的目标速度，将目标速度-Vtar_y-Vtar_x设置为后轮右升降模块307的目标速度。

图10为越障功能实现原理，通过轮椅前面的三个激光测距模块53、51和52可以测量轮椅最右边、最左边及中间三个位置距离障碍物的距离。如图10中(a)、(b)和(c)所示，当判断最左边和最右边距离障碍物小于第一距离阈值时（例如，将第一距离阈值设置为1米），说明障碍物宽度已经超过左右轮的宽度，也就是障碍物太大，即便抬高底盘也无法越障，此时需要停止轮椅运动，由使用者介入避开障碍物。如图10中(d)所示，当判断只有中间激光测距能检测到障碍物时，通过自动升降底盘高度来完成越障操作。

如图11所示，若当前轮椅控制指令为自主越障指令，则还包括以下步骤：

获取测距模块测量的轮椅与障碍物之间的距离；其中，轮椅与障碍物之间的距离包括右侧距离M_right、中间距离M_middle、左侧距离M_left，右侧距离表示轮椅右侧与障碍物之间的距离，左侧距离表示轮椅左侧与障碍物之间的距离，中间距离表示轮椅中间与障碍物之间的距离；

判断右侧距离、中间距离、左侧距离是否均大于第一距离阈值；例如，将第一距离阈值设置为1米。

若右侧距离、中间距离、左侧距离均大于第一距离阈值，则继续保持当前的运动指令；

若右侧距离、中间距离、左侧距离非均大于第一距离阈值，则判断右侧距离、左侧距离是否均大于第一距离阈值且中间距离是否小于第一距离阈值；

若否，则说明障碍物太大，由使用者介入避开障碍物；

若是，则进入自动越障功能，控制升降模块升高（例如，控制四轮升降模块匀速持续升高），并持续获取右侧距离、中间距离、左侧距离，直至右侧距离、中间距离、左侧距离均大于第一距离阈值，说明底盘高度足够越障，此时保持直行通过障碍物；

然后使用者判断是否完成越障进而降低底盘到正常高度。具体的，响应于降低底盘高度指令，将底盘降低至预设高度，继续保持直行；

判断是否接收到关闭越障功能指令；

若接收到关闭越障功能指令，则结束程序；

若未接收到关闭越障功能指令，则返回获取测距模块测量的轮椅与障碍物之间的距离步骤继续执行。

当仅一侧距离传感器检测到障碍物时，可以参照图10中(b)和(c)，此时通过底盘差速调节可以让障碍物处于中间位置，从而实现越障，使轮椅更加智能。因此，还包括以下步骤：

将右侧距离、中间距离、左侧距离与第二距离阈值进行比较并根据比较结果记录测距状态；其中，第二距离阈值大于第一距离阈值；

例如，将第二距离阈值pre_avoidDis设置为5米，当进入该阈值时，若判断出轮椅前方障碍物处于图10中(b)和(c)状态，则调整车身状态让障碍物处于轮椅中间位置以越过障碍。

具体的，将轮椅左中右三个测距传感器测量到达第二距离阈值pre_avoidDis和没有到达第二距离阈值的状态分别记录为1和0。此时，三个测距状态总共有8个状态，分别为000，001，010，011，100，101，110，111；其中，000代表前方没有障碍物，可以直行，111代表三个测距传感器都检测到障碍物，无法实现越障，需要用户介入，101代表左右两边检测到障碍物，此时障碍物大小超过左右轮宽，同样无法越障，需要用户介入；当状态为010时，说明障碍物在正前方，此时在到达第一距离阈值时，按图11的流程实现越障。

若测距状态为右侧检测到障碍物、左侧检测到障碍物、右侧及中间检测到障碍物或左侧及中间检测到障碍物，即当状态为001或者011时，说明只有右边或者右边和中间检测到障碍物，当状态为100或者110时，说明只有左边或者左边和中间检测到障碍物时，则执行底盘差速调节，并实时监测当前测距状态，若当前测距状态为仅中间检测到障碍物，则完成底盘差速调节，保持左右两轮的速度相同，实现越障。

具体的，执行底盘差速调节包括以下步骤：

若测距状态为右侧检测到障碍物或右侧及中间检测到障碍物，即状态为001或者011，则通过调整车方向可以实现障碍物居中，从而回归到010状态进而通过图11的流程越障。将当前状态001或者011调整为居中状态010时需要保证小车底盘差速驱动，如正常小车前进速度为v，将左轮速度调整为轮椅当前速度v和左右两轮的差值x之差v-x，将右轮速度调整为轮椅当前速度v和左右两轮的差值x之和v+x，以实现底盘差速调节；其中，x值越大，转弯半径越小，反之，转弯半径越大，该值的大小可以通过乘坐舒适度综合选取调节。

在通过以上方法控制小车差速运动后，需要实时监测当前状态，一旦成为010状态，说明差速调节完成，此时保持两轮的速度相同（例如，设置左右轮速度都为v），即可保证小车继续前进，进而实现越障。

若测距状态为左侧检测到障碍物或左侧及中间检测到障碍物，即状态为100或者110，则通过调整车方向可以实现障碍物居中，从而回归到010状态进而通过图11的流程越障。将当前状态100或者110调整为居中状态010时需要保证小车底盘差速驱动，如正常小车前进速度为v，将左轮速度调整为轮椅当前速度v和左右两轮的差值x之和v+x，将右轮速度调整为轮椅当前速度v和左右两轮的差值x之差v-x，以实现底盘差速调节。

在通过以上方法控制小车差速运动后，需要实时监测当前状态，一旦成为010状态，说明障碍物居中，差速调节完成，此时保持两轮的速度相同即可保证小车继续前进，进而实现越障。

在需要调节底盘高度匹配任何桌面或者拿取高处物品时，需要底盘高度调节功能，该功能由使用者通过串口显示屏发出的上升、下降和停止指令实现。如图12所示，若当前轮椅控制指令为底盘高度调节指令，则还包括以下步骤：

当接收到上升指令时，控制升降模块同时运动，以提高底盘高度，直至接收到停止指令或到达预设最大高度值；

当接收到下降指令时，控制升降模块同时运动，以降低底盘高度至预设高度；其中，预设高度可以设置为轮椅正常状态下的高度。

若接收到结束底盘高度调节指令，则退出底盘高度调节程序。

在一些实施例中，当前轮椅控制指令根据用户所选择的功能生成。即通常用户手动选择所需的功能，例如，当需要动平衡功能时，用户点击对应的动平衡按钮，则显示模块下发该指令至主控芯片，其他功能同理，均有对应的触发按钮。

除了用户手动触发选择对应的功能外，串口显示屏还可以通过自动触发的方式来选择自动开启对应的功能。当前轮椅控制指令被配置为默认下发动平衡控制指令，例如，在串口显示屏中点击自动切换按钮即可进入自动选择模式，该模式中默认会下发动平衡指令，即让轮椅工作在动平衡模式。同时，串口显示屏会接收来自图1中三个测距传感器的数据，若判断出右侧距离、中间距离、左侧距离非均大于第一距离阈值（例如，设置第一距离阈值=1m），即三个测距传感器测量的距离中有一个到达第一距离阈值，则切换至自主越障功能模式，下发自主越障指令。同时，在需要底盘高度调节功能时，用户不需要点击切换到该模式，只需要点击高度调节中的上升或者下降按钮，若接收到用户点击高度调节按钮的信号，则进入底盘高度调节模式，下发底盘高度调节指令。具体的，串口显示屏在给下位机发送底盘高度调节指令时，会先下发进入底盘高度调节功能的指令，让轮椅进入底盘高度调节子功能，然后下发底盘升降的指令。

本实施例提供一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，能够有效地保证轮椅在上下坡道及不平整路面路况下座椅的动态平衡，一方面防止因为倾斜角度过大，重心超出轮椅本体范围导致轮椅发生前后翻车、侧翻或者失控的风险，另一方面也能给使用者提供舒适的乘坐体验，无需额外帮助或支持可自动适应不同坡度的环境。

同时，该动平衡轮椅通过多轮同步升降能够实现底盘高低的调节，具有底盘高时，轮椅路面通过能力好，自动越障，底盘低时，车身稳定性好、抓地力更强、不易发生侧弯的优点。

通过调整底盘的高低，能够让使用者更容易到达各种物品的高度，对不同高度的桌子的适应性良好，也能实现与其他人交流时不必仰视，减少脖颈部位的不适感。

实施例3

一种计算机可读存储介质，如图16所示，其上存储有程序指令，程序指令被执行时实现一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法。关于方法的详细描述，可以参照上述方法实施例中的对应描述，在此不再赘述。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

本说明书实施例提供的装置、电子设备、非易失性计算机存储介质与方法是对应的，因此，装置、电子设备、非易失性计算机存储介质也具有与对应方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述对应装置、电子设备、非易失性计算机存储介质的有益技术效果。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件单元又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的***、装置或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本说明书实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序单元。一般地，程序单元包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序单元可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本说明书实施例而已，并不用于限制本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书一个或多个实施例的权利要求范围之内。

Claims (16)

1.一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取当前轮椅控制指令；

若当前轮椅控制指令为动平衡控制指令，则获取轮椅绕惯性传感器坐标系XYZ三轴倾斜角度；其中，所述惯性传感器坐标系的X轴方向、Y轴方向分别与轮椅的两个动平衡方向重合，所述动平衡方向根据控制轮毂独立升降的升降模块确定；

通过惯性传感器坐标系X方向、Y方向的目标角度和实际角度分别计算X方向角度误差和Y方向角度误差；

通过所述X方向角度误差和所述Y方向角度误差以及PID控制器中的比例调节系数计算X方向目标速度和Y方向目标速度；

通过所述X方向目标速度、所述Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度，实现轮椅的动态平衡。

2.如权利要求1所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于：所述通过惯性传感器坐标系X方向、Y方向的目标角度和实际角度分别计算X方向角度误差和Y方向角度误差的公式为：

Ex=Ptar_x-Pcur_x，

Ey=Ptar_y-Pcur_y，

其中，Ex为X方向角度误差，Ey为Y方向角度误差，Ptar_x为X方向的目标角度，Ptar_y为Y方向的目标角度，Pcur_x为轮椅绕惯性传感器坐标系X轴倾斜角度，Pcur_y为轮椅绕惯性传感器坐标系Y轴倾斜角度；

所述通过所述X方向角度误差和所述Y方向角度误差以及PID控制器中的比例调节系数计算X方向目标速度和Y方向目标速度的公式为：

Vtar_x= Kp×Ex，

Vtar_y= Kp×Ey，

其中，Vtar_x为X方向目标速度，Vtar_y为Y方向目标速度，Kp为比例调节系数。

3.如权利要求2所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于：所述升降模块的数量为四个；所述轮椅的两个动平衡方向分别与前后轮所形成的对角线重合；

所述通过所述X方向目标速度、所述Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度包括以下步骤：

按所述惯性传感器坐标系中X轴方向的设置，将目标速度Vtar_x、-Vtar_x设置为所对应的动平衡方向中升降模块的目标速度；

按所述惯性传感器坐标系中Y轴方向的设置，将目标速度Vtar_y、-Vtar_y设置为所对应的动平衡方向中升降模块的目标速度。

4.如权利要求2所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于：所述升降模块的数量为三个；所述轮椅的两个动平衡方向分别与前轮前行方向、后轮左右行驶方向重合；

所述通过所述X方向目标速度、所述Y方向目标速度分别设置所对应的动平衡方向中的升降模块的目标速度包括以下步骤：

按所述惯性传感器坐标系中X轴方向的设置，将目标速度Vtar_x设置为前轮对应的升降模块的目标速度；

按所述惯性传感器坐标系中Y轴方向的设置，将目标速度Vtar_y-Vtar_x、-Vtar_y-Vtar_x设置为后轮对应的升降模块的目标速度。

5.如权利要求1所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于：若当前轮椅控制指令为自主越障指令，则还包括以下步骤：

获取测距模块测量的轮椅与障碍物之间的距离；其中，所述轮椅与障碍物之间的距离包括右侧距离、中间距离、左侧距离；

判断所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离是否均大于第一距离阈值；

若所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离均大于第一距离阈值，则继续保持当前的运动指令；

若所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离非均大于第一距离阈值，则判断所述右侧距离、所述左侧距离是否均大于所述第一距离阈值且所述中间距离是否小于所述第一距离阈值；

若否，则由使用者介入避开障碍物；

若是，则控制所述升降模块升高，并持续获取所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离，直至所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离均大于所述第一距离阈值，保持直行通过障碍物；

响应于降低底盘高度指令，将底盘降低至预设高度，继续保持直行；

判断是否接收到关闭越障功能指令；

若接收到关闭越障功能指令，则结束程序；

若未接收到关闭越障功能指令，则返回所述获取测距模块测量的轮椅与障碍物之间的距离步骤继续执行。

6.如权利要求5所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：

将所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离与第二距离阈值进行比较并根据比较结果记录测距状态；其中，所述第二距离阈值大于所述第一距离阈值；

若所述测距状态为右侧检测到障碍物、左侧检测到障碍物、右侧及中间检测到障碍物或左侧及中间检测到障碍物，则执行底盘差速调节，并实时监测当前测距状态，若当前测距状态为仅中间检测到障碍物，则完成底盘差速调节，保持左右两轮的速度相同，实现越障。

7.如权利要求6所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于：所述执行底盘差速调节包括以下步骤：

若所述测距状态为右侧检测到障碍物或右侧及中间检测到障碍物，则将左轮速度调整为轮椅当前速度和左右两轮的差值之差，将右轮速度调整为轮椅当前速度和左右两轮的差值之和，以实现底盘差速调节；

若所述测距状态为左侧检测到障碍物或左侧及中间检测到障碍物，则将左轮速度调整为轮椅当前速度和左右两轮的差值之和，将右轮速度调整为轮椅当前速度和左右两轮的差值之差，以实现底盘差速调节。

8.如权利要求5所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于：若当前轮椅控制指令为底盘高度调节指令，则还包括以下步骤：

当接收到上升指令时，控制所述升降模块同时运动，以提高底盘高度，直至接收到停止指令或到达预设最大高度值；

当接收到下降指令时，控制所述升降模块同时运动，以降低底盘高度至预设高度；

若接收到结束底盘高度调节指令，则退出底盘高度调节程序。

9.如权利要求8所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅控制方法，其特征在于：所述当前轮椅控制指令根据用户所选择的功能生成，或者，所述当前轮椅控制指令被配置为默认下发动平衡控制指令，若判断出所述右侧距离、所述中间距离、所述左侧距离非均大于第一距离阈值，则切换至自主越障功能模式，下发自主越障指令，若接收到用户点击高度调节按钮的信号，则进入底盘高度调节模式，下发底盘高度调节指令。

10.一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，应用如权利要求1~9任一项所述的方法，其特征在于：包括主控芯片、多个控制轮毂独立升降的升降模块、多个独立驱动的轮毂电机、显示模块、惯性传感器、运动控制模块、轮椅本体；

所述主控芯片、所述升降模块、所述轮毂电机、所述显示模块、所述惯性传感器、所述运动控制模块安装在所述轮椅本体上，所述轮毂电机与对应的升降模块连接，所述惯性传感器安装在轮椅座椅底部，所述升降模块、所述显示模块、所述惯性传感器、所述运动控制模块与所述主控芯片通信连接；

所述运动控制模块用于控制轮椅在平面的运动速度和角速度；

所述显示模块用于发送轮椅控制指令以及监控轮椅状态；其中，所述轮椅控制指令包括动平衡控制指令；

所述惯性传感器用于测量轮椅倾斜角度，并将角度信息发送给所述主控芯片；

所述升降模块用于控制对应的轮毂电机距离底盘的高度；

所述主控芯片用于根据所述轮椅控制指令执行对应的功能。

11.如权利要求10所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，其特征在于：还包括多个测距模块，所述测距模块安装在所述轮椅本体的座椅前面挡板下边缘处，所述测距模块与所述主控芯片通信连接，所述测距模块用于测量轮椅与障碍物之间的距离，所述主控芯片根据测量到的距离进行越障控制。

12.如权利要求10所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，其特征在于：所述升降模块包括基体、伺服电缸、伺服电缸驱动器，所述基体与所述轮椅本体固定连接，所述基体用于固定所述伺服电缸，所述主控芯片与所述伺服电缸驱动器通信连接，所述伺服电缸驱动器与所述伺服电缸连接，所述主控芯片通过所述伺服电缸驱动器控制所述伺服电缸的转动方向来改变所述伺服电缸的输出轴的长短，以控制轮毂电机距离底盘的高度。

13.如权利要求12所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，其特征在于：所述升降模块还包括滑动导轨，所述滑动导轨与所述基体固定连接，所述滑动导轨设置在所述伺服电缸的输出轴旁边，所述滑动导轨用于导向和承载轮毂电机倾覆力。

14.如权利要求12所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，其特征在于：还包括支撑件，所述轮毂电机通过所述支撑件与所述伺服电缸的输出轴末端固定连接。

15.如权利要求10所述的一种多轮可独立升降的动平衡轮椅，其特征在于：所述轮毂电机采用无刷轮毂电机，所述无刷轮毂电机通过霍尔传感器反馈当前位置速度以进行电机的闭环速度、位置及力矩控制。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现如权利要求1~9任一项所述的方法。