浅谈一种智能多功能盲人手杖设计

目前,传统的盲人手杖虽然简单轻便,但也有一系列的缺点。例如,手杖功能单一,不能快速警告前方的障碍物等。为了帮助盲人独立行走和生活,在传统手杖的基础上,利用红外传感和三角测距技术,以单片机为控制核心,设计了一种智能手杖。在保留传统手杖基本功能的基础上,智能手杖可以提高盲人的生活质量,更加人性化。本设计具有智能化、使用方便、安全高效的功能。可提供导航定位、智能避障等功能,保证盲人安全出行,避免事故发生。     

功能智能盲人拐杖助手的开发与设计

针对市场上提供盲人使用的拐杖结构简单,功能单一,无法实现较好导盲效果的缺点,本文以单片机IAP15F2K61S2为主控件,设计了一款具有GPS定位、GSM手机通信、超声波测障、语音提示等功能的多功能智能盲人拐杖助手;该拐杖可以对前方障碍物实时探知报警,具有语音控制接打电话的功能,使盲人随时可以方面的和家人、朋友沟通,还可以实现将短信内容用语音的方式播报出来,使盲人随时知道自己当前的位置、时间、天气信息等语音提醒,特别突出的是家人、朋友可以随时通过GPS掌握盲人的具体位置,而且当盲人发生意外时只需按一下按键就会自动拨打紧急电话求助家人,家人也可以随时监听到盲人周围的环境声音,达到既方便又安全出行的目的.该设计功能齐全、操作简单、成本较低,具有很强的实用性和推广价值.     

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。     

基于STM 32的盲人避障仪设计

本文系西南科技大学大学生创新基金项目资助,项目编号CX15-080。摘要:针对盲人安全避障问题,讨论了一种基于STM32单片机的超声波测距的导盲系统。阐述了该系统各模块工作原理,系统结构设计。从设计结果来看,该避障仪基本实现了预设的各项功能,能达到帮助盲人安全出行的目的。     

盲人的助手

长期以来导盲犬已是盲人出行的可靠工具.尽管一根简单的手杖对于许多弱视的人来讲就足够了,但盲人的最好朋友还是一个理想的导航工具.美国密执安大学的约翰·博伦斯坦研制了一种计算机化的手杖,它能引导盲人躲避障碍物.博伦斯坦已在大学的机动机器人实验室从事了七年多的机器人避障方面的研究.在他为机动机器人研制了一种成功的避障系统之后,他就想,这种系统既然能用于无视觉的机器人,也就能够为盲人服务.因此,在韦提克基金会的赞助下他开始研制这种称作引导手杖(Guide Cane)的样机.     

基于物联网的社区心电监护系统设计

将物联网与传统心电图（ ECG）监护系统相结合,以Zig Bee无线通信技术为核心,设计了一种具有自动报警功能的社区心电监护系统,实现了心电数据的自动采集、处理、诊断、异常报警与无线传输。该系统采用无线通信技术传输数据,可以减少系统的连线。系统中的心电分析算法可以实时显示和在线分析心电信号,提取心电信号中的疾病特征,实现心脏疾病的自动诊断和预测。实验结果表明：所设计的心电监护系统,能够准确采集心电信号。将物联网技术应用在智能心电监护系统上,便于对社区患者进行统一监管。     

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.     

智能导盲车硬件系统设计

通过分析盲人出行多用普通的手杖,盲人通过敲打地面及周围的物体来判断行走的方向,以及是否有障碍物,它的主要弊端是手杖不能探测到较远的障碍物以及盲人前方的悬空物体,再者当盲人出行时,遇到危险或者迷路不能及时得到救助.本设计基于 GSM,GPS 的智能导盲车设计,该导盲车运用了超声波测距,GSM 短信模块以及 GPS 定位等现代化的技术.经实验表明,该智能导盲车可以有效地帮助盲人安全地到达目的地.     

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。     

一种导盲轮椅智慧控制系统设计及测试

针对盲人或残障人士出行难的热点问题，设计一种智能控制系统，为轮椅添加一双智慧“眼睛”，提高轮椅自动控制能力，方便其独立出行。导盲轮椅智慧控制系统的核心模块由硬件和软件两部分构成，硬件主要包括STM32F104单片机、避障模块、循迹模块和动力牵引模块等；软件主要包括电机驱动、避障系统和C语言程序等。通过模拟测试，控制模型在设定通道上，通过红外接收、GPS定位等传感器模块，将采集的路况信息传递到控制中心，由其判断和驱动轮椅自动完成了前进、倒退、转向和停止等运动，同时模型具有人行道循迹、红绿灯识别报警、自动避障和APP远程控制等功能。相比较已有的智能拐杖和导航手环等导盲产品，该控制系统功能更全面、使用更安全，为设计、制造新一代智慧导盲轮椅提供了技术基础。     

导盲系统的设计及实现

目前多数的视力患者通过使用盲人杖来辅助独立行走,但盲人杖的功能单一,且存在诸多安全隐患,针对以上问题文中提出的导盲系统在普通盲人手杖的基础上,利用红外测距原理,识别周围是否有物体,利用语音播报模块发出语音信号提示,利用温度传感器感应盲人手心位置温度变化辅助盲人找回导盲杖,通过GPS定位系统,有效地防止盲人走失,实现对盲...     

一种新颖的基于二分法和模糊控制的移动机器人避障系统

针对超声波传感器波束角窄导致移动机器人存在避障盲区的现状,研究了一种新颖的超声波避障系统。该系统采用六个超声波传感器构成特别设计的超声波阵列,实现无盲区检测中大型移动机器人前方及左右两侧障碍物的位置,充分保障运行安全性;同时在避障算法上,采用二分法和模糊控制相结合的控制算法,简化了模糊控制规则使系统具有很好的智能性和实时性,实现了移动机器人选择最佳避障路径并对新增的动态障碍物进行避障。将此避障控制系统应用于移动机器人上,实验结果表明：在未知环境下,实现对移动机器人周边的无盲区检测,并且能够实时根据周围障碍物的动态情况选择最佳避障路径,避免了其它避障控制算法中易出现的误避障和二次避障的情况。     

基于RFID技术的四旋翼无人机轨迹跟踪控制系统设计

为促进四旋翼无人机的飞行自主性,增强无人监管情况下飞行器主机所具备的避障行进能力,设计基于RFID技术的四旋翼无人机轨迹跟踪控制系统;采用RFID标签识别技术,调制处理既定控制信号,利用标签识别协议,连接微型四旋翼轨迹控制器与内环姿态控制器,通过数据通信链路,提取轨迹跟踪控制所需的传输电子量,完成轨迹跟踪控制系统硬件设计;利用动力系统中的参数辨识策略,确定与轨迹姿态控制相关的物理规律标注,实现四旋翼无人机轨迹跟踪控制;实验结果表明,与机器视觉型控制系统相比,基于RFID技术的控制系统的SSI避障行进指标数值相对较高,全局最大值达到了 79％,四旋翼无人机滚转角平均值为85°,能够有效抑制四旋翼无人机滚转角的数值上升趋势,增强无人监管情况下飞行器主机避障行进能力.     

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.     

基于ADXL345的提升机容器姿态感知系统设计

为实时监测提升机容器垂直姿态,确保提升机容器发生倾斜时能够及时预警,设计了基于ADXL345的提升机容器姿态感知系统。该系统通过实时监测提升机容器与垂直方向的倾角值判断提升机容器当前的姿态,并将倾角值与报警阈值进行对比,如超出报警阈值则报警,且可通过RS485将报警信息上传至提升机监控中心,实现预警操作。     

A Novel Obstacle Avoidance Consensus Control for Multi-AUV Formation System

In this paper, the fixed-time event-triggered obstacle avoidance consensus control for a multi-AUV time-varying formation system in a 3D environment is presented by using an improved artificial potential field and leader-follower strategy(IAPF-LF). Firstly, the proposed fixed-time control can achieve the desired multi-AUV formation within a fixed settling time in any initial system state. Secondly, an event-triggered communication strategy is developed to govern the communication among AUVs, and...     

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。     

Optimal consensus algorithm integrated with obstacle avoidance

This article proposes a new consensus algorithm for the networked single-integrator systems in an obstacle-laden environment. A novel optimal control approach is utilised to achieve not only multi-agent consensus but also obstacle avoidance capability with minimised control efforts. Three cost functional components are defined to fulfil the respective tasks. In particular, an innovative nonquadratic obstacle avoidance cost function is constructed from an inverse optimal control perspective. The other two components are designed to ensure consensus and constrain the control effort. The asymptotic stability and optimality are proven. In addition, the distributed and analytical optimal control law only requires local information based on the communication topology to guarantee the proposed behaviours, rather than all agents’ information. The consensus and obstacle avoidance are validated through simulations.     

AVR单片机的全方位雷达辅助行车系统设计

针对4探头倒车雷达常存在视觉盲区造成停车困难的问题,本文研究一种包含8探头的全方位雷达辅助行车系统.8个探头分别布置在车头和车尾,在车辆前进和倒车状态下分别启用不同位置的雷达,通过AVR单片机控制电路模块、超声波测距模块、液晶显示模块、蜂鸣器报警模块等实现多路障碍物的探测、距离显示和声音报警功能,以帮助驾驶员判断车辆距离障碍物的远近,全面了解车辆周围情况.     

通信时延和联合连通拓扑下多刚体系统分布式姿态一致性控制

本文研究了通信时延和联合连通切换拓扑条件下的多刚体系统分布式姿态一致性控制问题. 通过构建有 效的辅助向量并选择合适的Lyapunov-Krasovskii函数, 分别对恒定通信时延和时变通信时延两种不同情况下的控 制器进行了设计. 数值仿真结果表明, 本文提出的方法能够有效地解决这类分布式姿态一致性控制问题. 多刚体; 姿态一致性; 联合连通拓扑; 时变时延; Lyapunov函数