智能導(dǎo)盲系統(tǒng)
不詳 ?佚名 ? 2014年01月01日 ? ?奇思妙想
目前全球有4500萬盲人，并且有1.8億的人有視力障礙。眾所周知，盲人雖然眼睛看不見，但是其他感官卻比常人發(fā)達(dá)許多，比如聽覺和感覺，我們可以利用盲人的聽覺以及被牽引時的感覺來讓盲人達(dá)到出行的目的。各國科學(xué)家為解決這個問題也在不斷研究，但是目前已發(fā)明的盲人器械都只能解決單一的問題，無法全方位解決盲人的出行障礙。
為了讓盲人能夠和正常人一樣出行生活，為了使盲人的生活更加美好，大連楓葉國際學(xué)校隊的吳陽、孫展宏、李梓民同學(xué)在許欽泊老師的指導(dǎo)下研究設(shè)計了智能導(dǎo)盲系統(tǒng)。
三位同學(xué)都為自己的創(chuàng)意感到驕傲，他們聚在一起，商量著智能導(dǎo)盲系統(tǒng)應(yīng)該具有哪些功能？
世界上的路有平坦的、有崎嶇的、有水泥路、有石子路……所以，設(shè)計出的系統(tǒng)應(yīng)該要能夠在復(fù)雜的地勢環(huán)境中前進(jìn)，帶領(lǐng)盲人安全的走過腳下的每條路，盲人看不見，走錯路的時候怎么辦呢？系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)γと颂峁┓较蛐Ｕ驼Z音提示服務(wù)；有的時候路人不小心碰撞到盲人，那怎么辦呢？系統(tǒng)應(yīng)該有個閃爍的指示燈，來提示行人和車輛；如果路面上有石頭或其他障礙物的時候，系統(tǒng)應(yīng)該可以讓導(dǎo)盲平臺檢測路面信息；盲人看不見附近環(huán)境，走在路上也不知道是到了哪里，所以，系統(tǒng)需要有一個定位的系統(tǒng)，清晰地告知盲人，現(xiàn)在身處的位置；當(dāng)盲人不知道如何到達(dá)目的地時，系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)程遙控拐杖按照設(shè)計路線到達(dá)目的地。
以上是三位同學(xué)在研究前的設(shè)想，通過不斷實踐和老師指導(dǎo)，智能導(dǎo)盲系統(tǒng)研制成功以后，又反復(fù)對運行程序進(jìn)行了調(diào)試，保證其運行的準(zhǔn)確性。
研究出的導(dǎo)盲機(jī)器人有幾個重要組成部分：首先，導(dǎo)盲拐杖采用履帶的運動方式，重心低，可以在崎嶇不平的道路上前進(jìn)，對路面有較好的適應(yīng)性。其次，利用紅外線球作為信號源，用紅外線傳感器作為搜索設(shè)備。紅外線傳感器能夠把正向270°的范圍分成9等份，30°一份，按1~9劃分范圍值。檢測時：如果返回值是1234，那么紅外線球所在的拐杖就在盲人的左邊，頭盔就會提示Left：如果返回值是6789，拐杖就在盲人右邊，頭盔會提示Right：如果返回值是5，那么拐杖就在正前方，頭盔會提示Yes。當(dāng)頭盔為盲人提供語音提示時，頭盔上的信號燈會根據(jù)方向相應(yīng)閃爍，讓行走的路人和車輛注意避讓或者提供相應(yīng)的幫助。同時拐杖上安裝超聲波傳感器，檢測障礙物，并實現(xiàn)相應(yīng)的避讓。導(dǎo)盲平臺主要以電腦為主，可以通過連接頭盔的無線攝像頭觀察實時情況。無線攝像頭可以檢測路況信息和查看GPS定位，最主要的是可以通過遙控設(shè)施達(dá)到控制拐杖方向和行走路線的效果。
當(dāng)出現(xiàn)紅外線檢測不夠準(zhǔn)確或者斜坡、樓梯燈突發(fā)情況時，會導(dǎo)致在特定的環(huán)境下無法達(dá)到預(yù)期的效果。通過對智能導(dǎo)盲系統(tǒng)在實際使用中可能存在問題的分析，三位同學(xué)對下一步的改進(jìn)和完善提出了如下設(shè)想，改變行走方式，能夠讓車子實現(xiàn)上下樓梯等效果，添加陀螺儀傳感器，能夠讓車子檢測上下坡并及時反饋給頭盔，讓盲人了解路面情況。
為了讓盲人能夠和正常人一樣出行生活，為了使盲人的生活更加美好，大連楓葉國際學(xué)校隊的吳陽、孫展宏、李梓民同學(xué)在許欽泊老師的指導(dǎo)下研究設(shè)計了智能導(dǎo)盲系統(tǒng)。
三位同學(xué)都為自己的創(chuàng)意感到驕傲，他們聚在一起，商量著智能導(dǎo)盲系統(tǒng)應(yīng)該具有哪些功能？
世界上的路有平坦的、有崎嶇的、有水泥路、有石子路……所以，設(shè)計出的系統(tǒng)應(yīng)該要能夠在復(fù)雜的地勢環(huán)境中前進(jìn)，帶領(lǐng)盲人安全的走過腳下的每條路，盲人看不見，走錯路的時候怎么辦呢？系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)γと颂峁┓较蛐Ｕ驼Z音提示服務(wù)；有的時候路人不小心碰撞到盲人，那怎么辦呢？系統(tǒng)應(yīng)該有個閃爍的指示燈，來提示行人和車輛；如果路面上有石頭或其他障礙物的時候，系統(tǒng)應(yīng)該可以讓導(dǎo)盲平臺檢測路面信息；盲人看不見附近環(huán)境，走在路上也不知道是到了哪里，所以，系統(tǒng)需要有一個定位的系統(tǒng)，清晰地告知盲人，現(xiàn)在身處的位置；當(dāng)盲人不知道如何到達(dá)目的地時，系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)程遙控拐杖按照設(shè)計路線到達(dá)目的地。
以上是三位同學(xué)在研究前的設(shè)想，通過不斷實踐和老師指導(dǎo)，智能導(dǎo)盲系統(tǒng)研制成功以后，又反復(fù)對運行程序進(jìn)行了調(diào)試，保證其運行的準(zhǔn)確性。
研究出的導(dǎo)盲機(jī)器人有幾個重要組成部分：首先，導(dǎo)盲拐杖采用履帶的運動方式，重心低，可以在崎嶇不平的道路上前進(jìn)，對路面有較好的適應(yīng)性。其次，利用紅外線球作為信號源，用紅外線傳感器作為搜索設(shè)備。紅外線傳感器能夠把正向270°的范圍分成9等份，30°一份，按1~9劃分范圍值。檢測時：如果返回值是1234，那么紅外線球所在的拐杖就在盲人的左邊，頭盔就會提示Left：如果返回值是6789，拐杖就在盲人右邊，頭盔會提示Right：如果返回值是5，那么拐杖就在正前方，頭盔會提示Yes。當(dāng)頭盔為盲人提供語音提示時，頭盔上的信號燈會根據(jù)方向相應(yīng)閃爍，讓行走的路人和車輛注意避讓或者提供相應(yīng)的幫助。同時拐杖上安裝超聲波傳感器，檢測障礙物，并實現(xiàn)相應(yīng)的避讓。導(dǎo)盲平臺主要以電腦為主，可以通過連接頭盔的無線攝像頭觀察實時情況。無線攝像頭可以檢測路況信息和查看GPS定位，最主要的是可以通過遙控設(shè)施達(dá)到控制拐杖方向和行走路線的效果。
當(dāng)出現(xiàn)紅外線檢測不夠準(zhǔn)確或者斜坡、樓梯燈突發(fā)情況時，會導(dǎo)致在特定的環(huán)境下無法達(dá)到預(yù)期的效果。通過對智能導(dǎo)盲系統(tǒng)在實際使用中可能存在問題的分析，三位同學(xué)對下一步的改進(jìn)和完善提出了如下設(shè)想，改變行走方式，能夠讓車子實現(xiàn)上下樓梯等效果，添加陀螺儀傳感器，能夠讓車子檢測上下坡并及時反饋給頭盔，讓盲人了解路面情況。
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