基于RFID盲人导航系统

此系统目的在于提供一种方便盲人独自安全出行的导航系统,旨在解决现有的盲人导航系统不能够准确、安全的为盲人导航的问题.系统采用RFID射频识别技术进行导航,将道路存储在电子标签,再转换成相应的语音提示信息,从而实现为盲人提供精确、安全的导航,解决盲人的出行问题.现阶段已完成预定功能,实现RFID盲人导航、语音提示、盲人输入法、GPS导航、语音读取短信、GSM相关功能等.系统能准确地帮助盲人到达目的地,让盲人实现自由地出行.     

辅助盲人出行的避障导航眼镜的研究与设计

为了帮助盲人通畅出行,本文设计了一款导航眼镜.该导航眼镜是集图像识别技术、超声波测距技术、导航系统和人机交互系统为一体,可对盲人出行过程进行实时路况识别、实时避障和连续导航,可以有效达到辅助盲人通畅出行的目的.     

面向医院的移动机器人导航系统设计

本文设计了一种采用RFID和机器视觉相结合的自主移动机器人导航系统.该系统在搜索和识别走廊内RFID标签和门牌号的基础上实现自定位和导航.本文首先给出了移动机器人导航系统的整体设计,然后分别给出了基于RFID辅助定位方法和基于DSP的门牌号识别方法,最后在博创UpVoyager移动机器人平台上验证了本系统的有效性.     

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℃。     

基于ARM的智能导航盲杖系统设计

针对目前市场上盲用导航产品的不足,采用基于ARM11的S3C6410微处理器和基于Win CE软件,设计了智能导航盲杖系统.通过GPS模块,该系统可以提供盲用定位与导航功能.利用超声波测障模块,系统能够实现一定范围内的障碍物告警,极大地解决了盲人独立出行困难的问题.     

Haptic技术在盲人空间认知和导航服务中应用研究进展

基于震动(Haptic)的盲人导航服务开发与研制对于视力受损者有辅助引导、提高生活质量的作用.归纳了盲人的空间认知理论研究,尝试构建了盲人的空间认知理论框架,解释盲人在中小尺度下对地理环境的认知情况.梳理近些年来盲人基于Haptic的导航器具的研究,发现现有盲人导航系统出现了蓬勃发展的势头,从技术层面解决了盲人的出行需求,但是在理论层面和实际应用层面仍面临巨大挑战,现有导航技术提供的服务与盲人的现实需求仍存在一定的差距.     

三模块控制的助盲拐杖设计

针对目前全国盲人出行难,安全性低等问题,特此研发一款基于三模块控制的助盲拐杖。该设计采用三块单片机作为中控系统,实现集语音识别与播报、探照灯、收音机装置、障碍物检测、区域性震动、导航、双系统定位、摔倒警报功能于一体,实现盲人出行的智能化,休闲娱乐,安全性等功能,且通过产品的调试,发现此研究路径以及运行是合理的。     

行人惯性导航系统平台设计与实现

为了满足日益迫切的个人自主导航需求,设计具有实时导航功能的行人惯性导航系统平台。系统平台由搭载低成本MEMS(Micro Electro Mechanic System)惯性器件的硬件平台和基于VC编写的上位机软件平台组成。重点研究行人导航算法、系统平台搭建、传感器在线标定和信息实时处理。多次行走实验的实时导航误差均在2%以内,证明该导航系统平台在不依赖于外界信息的情况下具有良好的实时自主导航性能。     

Windows Mobile平台下的盲人导航软件系统开发

针对传统导航产品基于视觉的功能设计和人机界面不便盲人使用的弱点,在运行Windows Mobile系统的智能手机平台上,结合全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）,开发了适合盲人出行使用的导航软件系统。通过研发定制盲人专用地图数据源,改进迪克斯特拉寻径算法,完成适于盲人行走的最适路径规划;系统具备路线定制、短信求助和周边搜索等针对盲人用户的功能,实现了语音、按键等人机交互方式。     

月球软着陆避障段定点着陆导航方法研究

我国正在实施月球软着陆工程,月球软着陆避障段是着陆器动力下降过程的关键阶段.在该阶段,导航系统除了需要提供着陆器的位置、速度和姿态测量信息外,还需要识别月表障碍、寻找安全着陆点并将着陆器导引到该着陆点.软着陆避障段的自主导航以惯性导航为基础,为了克服惯性导航的累积误差,并实现对安全着陆点的高精度相对导航,需要引入图像敏感器与测距仪的测量信息对惯导系统加以修正.为此,本文提出了一种基于图像信息的高精度相对导航方法,首先用图像处理技术选择着陆区,然后通过跟踪自主选择的特征点序列实现精确的相对导航.仿真计算表明,该方法能够有效地修正惯性导航误差,实现安全避障和精确定点软着陆.     

基于μClinux的嵌入式导盲系统

提出一种为盲人或视弱人群提供导航的基于盲道识别的嵌入式系统的设计方案。结合高性能定点DSP ADSP-BF533 和视频解码芯片SAA7113,设计图像处理硬件平台,移植嵌入式操作系统并给出算法实现与优化方法。实验结果表明,该系统在自然盲道情况下达到必需的处理实时性和判断的准确性要求,可较好地服务于盲人的独立出行。     

基于偏振光辅助定向的车辆自主式导航方法研究

针对车载惯性导航系统运动学辅助算法中, 航向角误差发散,无法长时间得到高精度、高可靠性导航参数的问题,提出一种基于大气偏振光分布规律高精度定向的运动学辅助惯导精度提高算法。通过车载偏振光传感器系统测量解算获得的航向角信息和车辆动态数学模型提供的虚拟位置与速度观测量,与惯性导航系统的输出一起,利用多源信息融合技术进行导航参数的滤波估计,结果能实时反馈校正惯性导航系统和车辆动态数学模型。通过计算机仿真与分析表明,该改进的惯性导航系统辅助方法能够有效抑制航向角误差发散,定位精度较纯惯导及传统惯导运动学辅助方法显著增强,且对最终实现陆地作战车辆精确可靠的自主导航定位具有一定的工程应用价值。     

惯性/光流/磁组合导航技术在四旋翼飞行器中的应用

微小型无人飞行器(MUAV)通常采用微惯性/GPS组合导航系统提供载体速度、位置、姿态等参数.然而GPS信号易受干扰,且面对特殊环境(如高楼林立的街道、隧道、峡谷等)易出现信号丢失情况,难以满足飞行器的自主安全飞行要求.为解决该问题,设计基于光流法辅助微惯性导航的无GPS自主导航方案,提出了一种基于无味卡尔曼滤波(UKF)的非线性融合导航方法,基于四旋翼飞行器的悬停和飞行实验进行了验证.实验结果表明:该方案具有成本低、导航自主性强、精度高的优点,具有一定的应用参考价值.     

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。     

四轴飞行器视觉组合导航系统设计与实现

为实现四轴飞行器的自主飞行,设计了该视觉导航系统;采用基于ARM处理器的飞行控制器和导航控制器的双CPU结构,提高了系统的运行速度;飞行控制部分采用四元数解算姿态,运用经典的PID控制设计了X、Y、Z三个轴的PID控制器进行整个系统的飞行控制;导航部分采用不敏卡尔曼滤波(UKF)融合惯导位置和视觉位置,从而给出载体最优位置,提高导航精度;实验结果表明,基于图像和惯性导航的视觉组合导航方式可使导航精度保持在0.5m内,同时整个系统具有较好的快速性和稳定性。     

视觉—惯性导航定位技术研究进展

视觉—惯性导航定位技术是一种利用视觉传感器和惯性传感器实现载体的自定位和周围环境感知的无源导航定位方式,可以在全球定位系统（global positioning system,GPS）拒止环境下实现载体6自由度位姿估计。视觉和低精度惯性传感器具有体积小和价格低的优势,得益于二者在导航定位任务中的互补特性,视觉—惯性导航系统（visual inertial navigation system,VINS）引起了极大关注,在移动端的虚拟现实（virtual reality,VR）、增强现实（augmented reality,AR）以及无人系统的自主导航任务中发挥了重要作用,具有重要的理论研究价值和实际应用需求。本文介绍视觉—惯性导航系统,总结概括该系统中初始化、视觉前端处理、状态估计、地图的构建与维护以及信息融合等关键技术的研究进展。对非理想环境下及基于学习方法的视觉—惯性导航定位算法等热点问题进行综述,总结用于算法评测的方法及标准数据集,阐述该技术在实际应用中所面临的主要问题,并针对这些问题对该领域未来的发展趋势进行展望。     

智能语音盲人拐杖设计方案

目前许多盲人出行极不方便,时常经历盲道被占用,路途有障碍,导盲犬不许上公交等情况。为了使他们的生活更加便利,文中设计了一款基于STC15F2K60S2单片机的智能语音盲人拐杖。本项目采用调查法,调查目标用户盲人群体的出行状况以及现存盲人智能拐杖的基本情况,了解盲人群体需求,综合调查资料,初步确定了软硬件设计思路。目前确定初步实现环境信息显示、语音识别、短信报警、GPS定位等功能。增加按键,控制不同的功能,实现功能的简单切换。按动按键,当在设定范围内出现障碍物时,系统语音助手自动播报预警语音;按下语音导航按键后,导航系统自动规划最优路线,语音助手播报位置并导航;当使用者遇到麻烦时,按下SOS按键,系统自动联系紧急联系人,紧急联系人若未接通电话,则自动转接距离最近的警局;当使用者准备上楼梯时,按下伸缩按键,拐杖自动伸缩,辅助使用者上下楼梯。该智能语音拐杖有助于提升盲人用户的生活质量,保障他们的出行安全。     

基于STM32单片机的智能导盲杖设计

目前，我国盲人或存在视觉障碍的人数较多，虽然市面上有导盲犬、导盲仪、导盲杖，但存在各自缺点，无法很好地解决盲人出行时遇到的困难。因此，设计了基于STM32单片机的智能导盲杖。该智能导盲杖能够在使用者迷路时利用短信通信模块为家人提供短信预警，在遇到障碍物时可以利用超声波模块检测障碍物，并发出语音提示，在使用者跌倒时会进行报警提示。同时，该导盲杖能够在夜间光线不足时自动打开灯光，提醒路过的行人或车辆注意避让使用者，保障使用者的安全，从而解决盲人的出行困难问题。     

基于Haptic技术的盲人路径诱导辅具应用研究现状

触觉(Haptic)技术信息表达是一种有效的人机交互模式和信息传递方式,并作为信息传递的重要通道用于盲人导航/路径诱导辅具领域,弥补了在特定条件下声音的缺点与不足。对盲人导航/路径诱导辅具总体情况进行了概述;结合空间认知介绍了基于Haptic技术的盲人导航/路径诱导辅具研究现状与应用;分析了基于Haptic技术的盲人导航/路径诱导辅具在今后的发展趋势和存在的问题,并讨论了应用前景。     

基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹配算法

水下运载体的导航主要以惯性导航为主，但是，由于水下运载体在海底的运行速度比较慢，惯性导航系统随着时间的累积出现了定位误差增大的缺点，因此需要地形辅助导航来纠正惯导的误差。文中将地形熵和地形差异熵的概念引入到水下地形匹配算法中，设计了基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹配算法，并将该算法应用于水下地形辅助导航系统中，经验证该算法取得了良好的纠正惯导定位的效果，实现了水下地形辅助导航的任务。