自动跟随电动轮椅：UWB 技术助力无障碍出行

对许多行动不便的人士而言，电动轮椅是他们日常出行的“第二双腿”。然而，在日常生活中，轮椅使用者仍然会遇到一些麻烦：比如临时需要下车走动时，轮椅必须停放并在回程时推回来；或者护理人员需要同时照顾病人和操作轮椅，容易手忙脚乱。自动跟随电动轮椅的出现，正是为了让出行更加便利和智能，而这项能力的关键，依然来自 UWB 高精度定位技术。

一、应用场景：行动辅助的智慧升级

典型的应用场景包括：

1. 康复训练
   使用者在康复中心下车走动时，电动轮椅会安静地在身后跟随，不会丢失位置，也无需护理人员推行。
2. 日常出行
   用户在公园或商场中行走，轮椅在 1–2 米范围内自动跟随，随时待命。
3. 陪护模式
   对于老人或病人，护理人员可佩戴 UWB Tag，轮椅则自动跟随护理人员移动，实现“随行照护”。

这种体验极大提升了 独立性 与 便利性，让电动轮椅不仅是代步工具，更是智慧出行伙伴。

二、技术架构：从定位到控制的完整链路

自动跟随电动轮椅的设计更强调 稳定性与安全性，其系统通常由以下部分组成：

1. 定位与感知系统

• UWB 定位模块：通过 TOF 或 PDOA 测距和角度，实时获取用户与轮椅的相对位置。
• IMU 传感器：检测轮椅的加速度、角速度，用于姿态估计。
• 视觉/激光雷达：识别障碍物，保障在复杂人群和道路中的安全。

2. 运动控制系统

• 双轮差速驱动，支持原地转向。
• 控制算法常采用 PID + 预测模型，在跟随时避免“追尾”或“延迟反应”。

3. 核心算法

• UWB 距离计算：使用TOF + PDOA融合。
• 卡尔曼滤波：融合 UWB 与 IMU 数据，减少定位跳变。
• 路径规划与避障：采用 DWA（动态窗口法）或 VFH（向量场直方图），实现动态避障。

三、实际应用中的难点

1. 多径效应与遮挡
在室内环境（如医院），UWB 信号容易受墙体和设备干扰，需要 多天线布置 + 算法修正。

2. 速度与安全的平衡
电动轮椅重量大、惯性强，若跟随速度过快，容易出现刹车不及时的风险。因此系统必须限制最大速度，并设置多重刹车机制。

3. 用户交互
用户需要随时切换“自动跟随”与“手动驾驶”，这要求系统界面足够简洁，常见方案包括 一键切换 + 语音交互。

四、未来发展方向

1. 智能陪护模式
轮椅可通过 UWB 与护理人员、家属的设备绑定，实现“群组跟随”或“多模式切换”。

2. 远程召唤功能
用户可通过手机或手环唤回轮椅，避免在大范围场地中找不到车的尴尬。

3. 智慧城市融合
电动轮椅未来可能接入智慧出行系统，支持与电梯、无障碍通道联动，实现真正的无缝出行。

五、结语

PSICV博赛智行赋能的自动跟随电动轮椅不仅是 UWB 技术在无障碍出行中的落地应用，更是关乎 人文关怀与社会包容性 的创新。它能让行动不便的人士获得更多自由与尊严，也能让护理人员减轻负担。随着定位、避障和控制算法的不断成熟，这类产品有望成为未来智慧养老与无障碍交通的重要组成部分。