基于RFID的交互式盲杖设计

主要研究一种基于RFID的交互式盲杖,此交互式盲杖由两部分组成,盲杖部分由盲人持有,有源电子标签部分由盲人的亲朋好友所携带。适用人群是盲人及一些弱视群体。主要实现两大功能,避障和社交。利用传统的超声波装置实现避障,当前方2 m内有障碍物时通过语音提示盲人绕道行走;同时利用射频识别技术(RFID)识别周边4 m内的熟人,通过语音告诉盲人熟人的信息,以此实现盲人主动与熟人打招呼。相较于市面上广泛存在的智能盲人用品,此装置主要实现社交功能。     

多功能智能盲人导航系统的仿真与实验研究

为解决盲人群体出行困难，规避其户外危险，设计一款基于STM32F103C8T6的多功能智能盲人导航系统。该系统采用HC＿SR04超声波模块测距避障，利用GPS/BDS导航模块快速准确定位，通过WT588D进行语音提示，并发送求救信号到监护人手机，确保盲人出行安全。通过ADXL345传感器测试运动步数，附加防摔倒提醒功能；利用ADS1292R和TMP275分别监测盲人心率和体温参数；利用NFC卡可向路人提供盲人个人信息及健康状态，以获得精准救助；最后，通过语音播报和OLED显示，定时向盲人及其监护人提供其健康状态。仿真与实验结果表明，该系统可实现6 m内提醒避障，身体倾斜超过阈值角度时进行防摔倒提醒，以及向监护人发送寻求帮助信息和位置信息；心率、体温和计步数据与实际结果高度相符，其中体温测试误差不超过0.1℃。     

一种多传感器智能导盲装置的设计

为提高盲人出行方便度,设计了一种多传感器智能导盲装置,采用6对超声波传感器分上下两组探测障碍物,对多种数据源、多个传感器的采集信息进行融合处理,借助LM35温度传感器实现测量准确度的提高,并基于蓝牙技术实现了无线语音分段提示.实验结果表明该装置可以感测到的有效距离约为30～4000mm,实际值相对误差控制在2与％以内,满足盲人日常行为中的使用需求.     

微型水深传感器在智能导盲仪中的应用

基于DSP处理器,利用超声波传感器、温度传感器、微型水深传感器,设计了一款智能导盲仪,该导盲仪具有测距、测积水深度、测温、智能求救等功能,并具有语音播报、夜晚警戒灯等感知与提示功能。本文重点阐述微型水深传感器在此导盲仪中的应用,实验结果证明,该微型水深传感器能够有效测量路面积水深度,检测精度高,为盲人雨天出行提供安全保障。     

基于单片机的盲人避障装置的设计

针对盲人行走过程中无法了解到前方是否存在障碍物的问题,本文设计了一种新型的基于单片机控制的盲人避障装置,且该装置带有语音提醒功能。本方案通过超声波发送接收来检测前方一段距离内是否有障碍物存在,若有,则语音提醒模块发出提醒信息。本文是在基于单片机控制的超声波测距原理的基础上,配以比较电路,来确定目标范围内障碍物的存在,相关部分附有硬件电路图、程序流程图。此装置简单实用且便携,设计在很大程度上解决了盲人行走中的安全问题。     

一种可越障避障新型智能导盲推车的设计

如今以单片机为核心的控制系统广泛应用于各种微控装置,单片机技术的成熟可为盲人提供很多帮助。本文设计了一种导盲推车,以三角轮组的推车结构,增加超声波和红外线传感器及语音模块等实现了导盲、越障、避障、助力爬楼、伸缩、储物、拐杖、语音提醒等功能。经实验表明,该导盲车可以有效地帮助盲人在城市中行走,得到了预期的效果。     

基于定位导航的多传感器导盲系统设计

针对盲人较难准确前往目的地的问题，设计一种适用于盲人群体的基于GPS/BD导航的多传感器导盲系统。导盲工作时，盲人用语音方式输入目的地信息，系统自动识别后传入导航模块，导航模块根据当前GPS/BD定位及目的地信息规划出步行路径，通过语音实时播报给盲人实现导盲。系统利用超声波测距模块对盲人行进路线前方2～400 cm,红外测距模块对两侧15～80 cm的障碍物进行探测，图像模块进行环境信息获取。经测试，系统能够准确规划合理的导航路径，传感器模块能够精准探测障碍并实时进行语音播报，在保证盲人安全的同时可以指导盲人准确前往目的地。     

基于多传感器信息融合的智能小车避障

针对智能小车在不确定坏境下自主避障的情况,采用超声波传感器和红外传感器相结合来感知外界环境信息。将传感器采集到的各种数据利用T-S模糊神经网络进行融合．通过实验仿真表明：此方法能够使智能小车对障碍物灵活避障．     

路口导盲及马路障碍物检测提醒系统的设计

为了帮助盲人自行通过路口并检测提醒盲人道路上的障碍物情况,设计制作了一个路口导盲及马路障碍物检测提醒系统,该系统通过超声波模块检测障碍物信息,通过方向传感器模块和无线通信模块获取盲人的朝向信息和盲人当前朝向路口的红绿灯信息,并利用震动模块和语音模块对盲人进行提醒。最后制作出系统实物并模拟验证了该系统是有效可行的。     

吸尘机器人系统设计与避障算法研究

基于Cortex-M0微控制器设计超声波、红外和碰撞等多传感器硬件系统感知机器人工作环境,应用模糊神经网络对采集的数据进行信息融合处理,输出结果用来控制吸尘机器人的定位与避障。实验证明,多传感器硬件系统和基于模糊神经网络的避障算法大大提高了吸尘机器人的定位与避障精度,对不同的工作环境也具有良好的鲁棒性。     

基于K近邻和动态时间规整算法的盲人物联网手杖系统

针对盲人出行时的安全和监护问题,提出了一种基于机器学习算法的盲人物联网手杖系统的设计,该系统具有避障、定位、报警和通信等多种功能。首先,该系统具有红外线避障和超声波测距避障的基本功能,可以用于盲人日常出行对路况障碍物的检测,并且实时利用语音和电机震动给予提醒;其次,该系统还具有远程通信求助功能,可以向指定号码发送求助短信及电话;同时,系统还加入了全球定位系统（GPS）、加速度计陀螺仪姿态角度解算功能和以K近邻（KNN）和动态时间规整（DTW）算法为基础的异常姿态报警功能,它能将各类信息数据传输至云端服务器存储;最后,采用微信小程序代替原生APP作为监护操作界面,并提供一键报警、天气查询、盲人安全资讯等功能。测试实验结果表明,所提系统的姿态识别成功率达到了86%,正确率比姿态角系统提高将近31%。该盲人物联网手杖系统可以极大地提高盲人出行的安全性,使盲人能够在发生意外时及时求助,实现了对盲人姿态的安全监护和定位监护。     

超声波测距导盲车关键技术的研究

为了确保盲人或者视觉受损人群独自安全出行、真正解决其出行不便的困难,设计一款成本低廉、精度高,能够得到广泛推广使用的盲人辅助产品是很有必要的。通过分析提高测距精度和减小盲区的方法,设计了导盲车系统。系统由超声波测距和语音播报两部分组成。通过旋转云台搭载超声波探头检测障碍物距离和方位以及路面凹坑,车底前方的电极检测路面积水;由STM32微处理器对各信号进行处理。采用较高的时钟频率来提高测距精度,增加温度传感器补偿进一步保证精度;安装多个探头以及使用旋转云台,通过旋转扫描以减小盲区,再由文字转语音芯片SYN6288播报路况信息。由于采用旋转扫描检测,经过设计实物并测试,基本上能够覆盖前方约 、5-300cm扇形区域。测距分辨率可达到1cm。     

智能穿戴超声波测距可定位导盲腰带研究与设计

采用超声波原理,以STC89C52单片机作为主控核心,设计一款智能穿戴超声波测距可定位导盲腰带。该装置可以给处于行走状态的盲人进行道路障碍的实时探测,障碍物的实时距离信息以语音播报方式实现传送,使盲人获取其周围环境情况,并通过附带GPS定位、GSM通信功能保障盲人出行安全。此腰带设计采用的设备成本较低并易于批量生产,测距误差小,作为盲人出行的辅助工具有较高的实用价值。     

基于迁移学习和显著性检测的盲道识别

为了帮助对视觉障碍患者有效识别道路周围的场景,提出一种基于迁移学习和深度神经网络方法,实现实时盲道场景识别。首先提取盲道障碍物的瓶颈描述子和判别区域集成显著性特征描述子,并进行特征融合,然后训练新的盲道特征表示,用Softmax函数实现盲道场景识别。实验中,对成都不同区域盲道周围障碍物采样,分别采用基于Mobilenet模型不同参数训练和测试了提出的新模型,最后在实际应用场景,实现了盲道周边障碍物的实时分类和报警,实验证明提出的方法具有很高准确率和良好的运行性能。     

基于搭载Linux平台Raspberry Pi 的导盲机器人 控制系统设计

中国盲人数量占全球盲人比例较大,而国内导盲犬昂贵且稀少,无法普及,提出一种适合于普通盲人的导盲机 器人,在于取代导盲犬,成为广大盲人群体都可以接受的廉价、实用并且便携的导盲工具。本导盲机器人使用搭载Linux （Debian 发行版）平台的Raspberry Pi 作为系统的中央处理单元,通过五个超声波距离传感器从盲人前进的不同角度收集周围 环境距离信息,在超声波传感器初步定位障碍物的基础上,通过摄像头采集图像数据进一步处理判断障碍物位置,融合两种判 断结果通过振动信号将障碍物位置和距离反馈给盲人。在实验环境下实现辅助盲人进行躲避障碍物的功能。     

基于Jetson和超声传感器的清洁车避障方法研究

为解决清洁车普遍存在的清扫盘和喷水杆容易因触碰路肩造成损失的问题,提出了一种基于Jetson和超声传感器的清洁车路肩距离检测及避障方法。该方法采用超声传感器检测清洁车清扫盘到路肩的距离,以Jetson AGX Xavier作为控制核心。Jetson控制器对超声传感器检测到的距离信息进行处理,生成控制指令,通过CAN总线将控制指令传送到车载CAN设备控制器,控制清扫盘和喷水杆收放来减少损失。行车实验表明,所提出的检测方法和系统可以有效避免清洁车离路肩过近,减少清扫盘和喷水杆与路肩的碰撞。     

A Navigation Aid for Blind People

This paper presents a navigation aid for the blind based on a microcontroller with synthetic speech output. The system consists of two vibrators, two ultrasonic sensors mounted on the user??s shoulders and another one integrated into the cane. It is able to give information to the blind about urban walking routes and to provide real-time information on the distance of over-hanging obstacles within 6 m along the travel path ahead of the user. The suggested system can then sense the surrounding environment via sonar sensors and sending vibro-tactile feedback to the user of the position of the closest obstacles in range. For the ultrasonic cane, it is used to detect any obstacle on the ground. Experimental results show the effectiveness of the proposed system for blind navigation.     

Vibrotactile feedback to aid blind users of mobile guides

In this work, we report on a solution for providing support to the blind using mobile museum guides by exploiting the haptic channel as a complement to the audio/vocal one. The overall goal is to improve the autonomy and social integration of blind visitors. We followed an iterative approach in which the proposed system went through various user evaluations and further refinements. The final solution includes vibrotactile feedback enhancement for orientation and obstacle avoidance obtained through the use of unobtrusive actuators applied to two of the user's fingers combined with an electronic compass and obstacle detector sensors connected wirelessly to the mobile guide. Our study indicates that vibrotactile feedback is particularly useful to provide frequent unobtrusive indications of useful dynamic information, such as the level of proximity of an obstacle or the distance from the right orientation.     

基于多传感器数据融合的智能小车避障的研究

针对智能小车避障问题,提出了一种将模糊逻辑和神经网络相结合的融合方法—Takagi-Sugeno(T-S)模糊神经网络方法。基于此方法的数据融合算法应用在智能小车避障运动中,采用多只超声波传感器和红外线传感器探测障碍物的距离和方向,采集的各种数据利用T-S模糊神经网络进行融合。通过实验仿真表明:此方法能够使智能小车对障碍物的灵活避障和导航行进。