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上传人:tswng35 2021/1/23 文件大小:29 KB

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文档介绍

文档介绍:一种电子导盲犬机器人
技术领域 
本发明涉及一种电子导盲犬机器人,具体涉及一种机电一体化、多传感器融合、自动导航及控制的电子导盲犬机器人。
 背景技术 
世界上一共有3000万盲人,其中我国有500万盲人,我国是世界上盲人最多的国家,还有相当数量的人有视力障碍,失明和视弱极影响了这些人群的正常生活和工作。培养一只导盲犬的费用在30万以上,正常家庭难以承受经济负担,而且导盲犬的训练周期相对较长,服务寿命相对较短。因此,导盲犬机器人的研制有着非常实际的意义和广泛的用途。 
据查阅相关资料,现在的导盲器具的研究和应用基本上可分为三类:第一类是导盲手杖,在手杖上面加装各种装置来达到探测障碍和导盲的作用,第二类是穿戴设备,在导盲犬或者盲人身上穿戴导航设备进行导盲,第三类是机器人,通过自动或半自动方式导航,实现一定的控制功能,从而帮助盲人,本发明属于这一类。 
针对现存的导盲器具研究, 导盲手杖受到自身形状和操作方式的限制,基本只能实现部分导盲功能,穿戴设备更是影响人体美观,造成行动不便,每次使用都需要穿上和脱下,本发明避免了上述问题,并实现了其具有创新性的设计功能,包含丰富的传感器系统和导航系统,能自动处理信息,实现良好的导航和控制效果。
发明容 
发明目的:本发明就是针对上述导盲研究存在的问题,提供一种电子导盲犬机器人,解决盲人和视力障碍人士出行问题。本发明不需要穿戴任何设备或辅助器具,将复杂操作转化为简单操作,利用嵌入式处理器智能化处理信息。针对这部分人的视力障碍问题,利用卫星导航精确定位,同时检测方向和姿态等相关信息,规划出最佳路线,在导航方面为盲人进行有效的服务。在实现导航功能的同时,引入避障和自动控制转弯的功能,用遥控和语音的方式进行人机交互,方便操作。 
技术方案:本发明由机械部分和电子部分组成,机械部分是车体为一块木板前部有方形孔,孔安装有舵机,舵机通过舵机连接机构与定向轮相连,木板后部有定向轮,车体后部有转动关节连接手推杆,车体中部的左侧有天线杆;电子部分是电路底板上的中央处理器通过电路与红外传感器阵列、语音模块、扬声器、光电开关、地磁传感器、加速度计模块、遥控接收电路、稳压器、串口电路、GPS模块、GPS信号接收器、遥控器、摄像头相连接;镍氢电池为电子部分提供电能,手推杆由人力推动为机器人提供动力。(本段名词后面要加标号) 
所述的舵机的舵盘和方向轮固定在一起,方向轮随着舵机转动,从而改变机器人前进的方向。 
所述的手推杆连接在单自由度的转动关节上,作用是提供动力和保持车体平衡。 所述的天线杆高度为30cm,末端同时安装了摄像头和GPS信号接收器。 所述的红外传感器阵列安装在车体前部,用于检测人行道。 所述的光电开关安装在车体前部,用于检测机器人前方障碍物。
 所述的遥控器安装在手推杆末端,向遥控接收电路发射操作命令。 所述的中央处理器为MC9S12DG128单片机及其外围电路。 
所述的语音模块采用ASR-R8型模块,能发电子女声播报相关的导航信息和提示信息,导航信息有定位信息、航向信息,提示信息有当前位置名称、目的地名称、前方有障碍物、坡度信息,声音通过安装在车体中部的扬声器进行放大。 
所述的摄像头为模拟摄像头,采集的图象为黑白图象。 
所述的地磁传感器采用的是霍尼韦尔公司的HMC5883L型平面数