智能导盲杖的生产技术
智能导盲杖
本实用新型涉及一种盲人或弱视者用于探测走向和障碍物并具自动导向作用的智能导盲杖，由红外收发器、拐杖体、控制电路、拐杖把和橡胶体等部件组合而成，柱形内空式拐杖体顶端横拐处制有拐杖把，底端固连制有软体式橡胶体，在拐杖体和拐杖把对接处制有便于握杖手按动的电源开关；拐杖体采用刚性材料制成内腔为空体式，内腔中安装有控制电路板、电源及红外发射与接受器件，按电学原理电连通，实现整体控制功能；在拐杖体下端的橡胶体上部与拐杖把拐向相对应方向制有上、下排列的红外接受器与发射器；本实用新型结构新颖，原理简单可靠，测控范围大，精度好，具有良好的推广实用前景。 简介：随着社会的发展，传统的导盲杖已经远远不能满足盲人的雏形需要了我们设计的这个导盲杖可以帮助盲人在无他人帮助的情况下感知周围环境并且能够自己行走，帮助盲人安全出行，有助于盲人回归社会。我们设计的智能导盲杖可以实现前方障碍物自动报警或手柄震动报警功能，语音指示方向功能，语音指示当前时间功能，夜间警示路人功能，家人可以GPS定位盲人功能。导盲杖使用方便，实用性强，是盲人出行的好助手。 详细介绍：这是一种智能的导盲杖，使用红外检测前方是否有障碍物，如果前方1.8米内有障碍物，则盲杖自动语音提示“前方危险，请慢行”；如果前方1.8米内没有障碍物，无提示音。导盲杖上有三个功能按钮，分别为指示当前方向功能、指示当前时间功能、启动手柄震动功能。当指示当前方向按钮按下时，语音播报当前方向，最高精度为1度，且精度可调，范围为360度任意方向。当指示当前时间按钮按下时，语音播报当前...(查看更多)的时间，精确到分，范围为24小时任意时间。当启动手柄震动按钮后，当前方1.8米内有障碍物时，手柄开始震动，这样在喧闹的环境下，盲人听不到语音报警时，可以感觉到手柄的震动报警，再次按下改键则关闭手柄震动功能。GPS功能，当盲人外出时，就可以开启导盲杖的GPS功能，这样家人就可以通过互联网确定盲人的位置了，以防盲人迷路走丢。夜间警示路人功能，在夜间时，或者灯光昏暗的环境时，盲杖上的指示灯自动亮，可以警示前方路人注意盲人的位置，注意避让盲人。 导盲杖的伸缩人性化设计，可以直接放在口袋中，解决了携带问题，伸缩设计可根据身高调整长度，以适应不同高度的需求，LED只能发光，方便夜间出行，防止与行人碰撞，同时照明也能方便他人的行走，提高出行的安全性，也体现社会的互相关爱。 该导盲杖重量也控制在300克左右，与传动导盲杖基本相当。
城市智能导盲车设计说明书
设计说明书 ————城市智能导盲车
目录 作品名称 (3) 作品模型 (3) 设计背景 (4) 设计内容与预期目的 (4) 整体方案 (5) 主要部件 (5) 底盘构造 (5) 传感器 (6) 可变式三角形履带 (7) 1 技术领域 (7) 2 背景技术 (8) 3 发明内容 (8) 4 技术方案 (8) 摩擦式无级变速器 (9) 1 技术领域 (9) 2 背景技术 (9) 3 发明内容 (10) 4技术方案 (10) 部分零件CAD尺寸图 (11) 设计感想 (16)
作品名称城市智能导盲车作品模型
设计背景 在日常生活中机械电子扮演着不可或缺的作用，在中国梦的背景下作为当代大学生我们有义务也有责任把学到的机电专业知识做出实物来回报社会，实现人生价值。 盲人是一个没有视觉感知力的弱势群体，盲人行走在川流不息的城市中，会非常的不便和危险，而起到导盲作用的除导盲犬外，目前还存在大致三类导盲机器：手杖类导盲辅具、穿戴式导盲辅具、移动式导盲辅具。本项目城市智能导盲车，在实现基本导盲功能的同时，还要向智能化和机械结构创新方向发展，弥补导盲手杖的功能单一问题和机器人的高造价、技术复杂、普及度不高的缺点，真正实现导盲工具的多功能化和大众化。这将会为盲人的生活提供极大地方便。设计内容与预期目的 （1）对智能导盲车底盘的机械传动结构创新优化，真正实现适应城市路况环境。
（2）了解使用各类传感器（红外传感器、超声波传感器），利用传感器达到导盲车自动识障、避障的预期功能。 （3）研究语音控制系统，利用语音系统向盲人传达行走指示的关键信息。（5）选用及开发合适动力系统，保证城市智能导航车的持续动力和有效续航。（6）采用相应的人机交互技术，实现人和智能导盲车的信息反馈和交流 整体方案 导盲车采用三角形履带，可以有效翻越台阶障碍和提升爬坡能力。整个底盘部分用于放置锂电池及导盲车行进所需齿轮及相关构件。 导盲车的后方有一可以360度调向的导杆并且在导杆的顶端附有控制按钮，盲人可以通过它来控制导盲车的行进与停止。 底盘部分主要体现机械的创新结构与设计，而控制系统部分则是实现导盲功能的“指挥中心”。 变速采用无级摩擦式变速器进行变速，满足了导盲车作为小型行驶器的变速要求，避免了齿轮变速器过重过大的弊端。 在导盲车的前方和左右放置红外传感器和超声波传感器，实现对导盲车周围环境及障碍的测距与识别，同时在传感器附近加载语音控制模块：当载体正前方约1米处遇有障碍时，安装在载体正前方传感器触发语音电路提示：“前方有障碍”，同理，当载体左侧或右侧约0.3~0.5米处遇有障碍时，安装在载体左侧和右侧的传感器触发语音电路，分别提示“左侧有障碍”和“右侧有障碍”，引导盲人及时规避来自各个方位的障碍。在车的前后轮轴部分放置驱动电机来控制导盲车的转向。 主要部件 底盘构造 底盘上分布有无级变速器和相应的电动机。 本车一共采用五个电动机。其中上部两个实现无级变速器的变速，提供变速器变速所需的干扰。中部电动机提供前轮驱动的驱动力。下部两个电动机提供三
智能导盲拐杖地设计毕业论文
天津职业技术师大学 Tianjin University of Technology and Education 毕业论文 专业： 班级学号： 学生： 精彩文档
指导教师： 二〇一三年六月 天津职业技术师大学本科生毕业设计 基于单片机电子导盲拐杖设计Electron blind-guide crutch design based on MCU 精彩文档
专业班级： 学生 指导教师： 学院：电子工程学院 2013年06月精彩文档
摘要 随着社会的发展，在社会生活中应用超声波测距技术已很广泛，如汽车倒车雷达、测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声测距技术的研究和开发具有实际意义。 本设计研究为盲人提供行走时，遇到前方障碍物提前躲避的预警系统。以AT89S52作为核心处理器，采用超声波回波时间差测量人与物体之间的安全距离，实现了提前预警使用者避让障碍物，起到避免安全隐患的作用。 该系统是基于AT89S52单片机的超声波测距系统,它根据超声波在空气中传播的反射原理,以超声波传感器为检测部件, 应用超声波在空气中传播的时间差来测量距离。夜晚时利用光敏传感器控制警示灯开关，警示来往车辆避让。另有时间播报功能。主要由测距系统（包括超声波发射模块、超声波接收模块）和语音报警系统，时间播报系统，警示灯控制系统，稳压电源，五个主要模块构成。 该设计利用AT89S52单片机系统的I/O口，控制超声波传感器发出40KHz 的超声波，利用反射回来的超声波信号，经过放大、整形、滤波等电路回到单片机，比较调试后确定与障碍物之间的距离，完成测距。 该装置将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合。语音系统发出警示音，提醒使用者前方障碍物需躲避。使盲人在看不见的情况下，能够识别前方的障碍物正常的行走，从而起到保护盲人安全的作用。 关键词：智能避障；超声波测距；AT89S52单片机 精彩文档
户外安全智能导盲系统的设计
户外安全智能导盲系统的设计 文章介绍了一种基于FPGA的新型智能导盲系统，通过超声波测距和图像采集及处理完成盲道偏离检测的功能，并通过安装导航定位系统和感光灯提高户外安全性。这些功能可以为生活中的盲人提供更多便利的行动指示，提高盲人在行动时的安全感，让智能导盲系统带领盲人安全出行。 标签：FPGA；智能导盲系统；安全 Abstract：This paper introduces a new type of intelligent blind guide system based on FPGA，which can detect blind track deviation by ultrasonic ranging and image acquisition and processing，and improve outdoor safety by installing navigation and positioning system and photosensitive lamp. These functions can provide more convenient action instructions for the blind in life，improve the sense of security of the blind in action，and let the Intelligent Blind Guide System lead the blind to travel safely. Keywords：FPGA；Intelligent Blind Guide System；security 1 概述 1.1 課题研究的背景及意义 国内目前约有500多万盲人，占全世界盲人总数的18%，盲人在行走引导方面有很大的困难，如何安全出行，是盲人生活中最大的问题。现实中盲人在行走中要借助盲杖、导盲犬或者导盲设备等帮助。为了帮助盲人达到完全无障碍化出行，所开发的导盲装置必须要能准确识别障碍物、盲道、提醒行人注意借路及具备定位能力，为盲人提供更大的便利，而且一些老年人也可以使用。导盲杖可以在盲人外出时起到安全警示作用，最大便利的帮助盲人安全出行。 1.2 国内外研究现状及分析 目前国内外在盲人杖研究上并不重视，主要依靠导盲犬及盲道，而且研究的导盲杖大多数无功能或功能不全，目前有研究的有测距或定位的智能导盲杖，但缺乏感光灯，语音播报，偏离感应等更多功能来保障盲人。新型多功能导盲杖在新颖上添加了各项功能并使各个功能联系起来，能最大限度保障盲人的出行安全。 此项目设计了一种智能导盲系统，合理利用了当代科学技术，可以实现为盲人检测是否偏离盲道，依靠传感器探测一定范围内的路面状况并语音播报，定位盲人的地理位置，在一定亮度下感光灯的自动亮灭来保障盲人在晚上的出行安全等一系列功能。这些功能可以为生活中的盲人提供更多便利的行动指示，提高盲人在行动时的安全感，让导盲杖带领盲人安全出行。
基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统
基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统 发表时间：2019-01-15T11:06:18.030Z 来源：《信息技术时代》2018年4期作者：罗攀吴兴龙冯羽梁晓剑沈荃文温才 [导读] 近些年来，眼部损伤及视力障碍的人数逐渐增加，为了方便这类人的学习、工作、生活，本文设计一种基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统，该系统由三部分组成 （西南科技大学理学院，四川绵阳） 摘要：近些年来，眼部损伤及视力障碍的人数逐渐增加，为了方便这类人的学习、工作、生活，本文设计一种基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统，该系统由三部分组成：设置在无卫星信号的地点关键位置的RFID标签，导盲杖的硬件部分及配合导盲杖硬件部分工作的手机APP。其中导盲手杖的硬件部分包括：电源开关、手柄、输入装置、主控系统、避障系统、撑杆、导航信息获取装置、跌倒防护系统。该系统采用多传感器融合及互联网技术，为视障人士提供多方面有用的信息。 关键词：导盲系统；导盲杖；双频GPS；RFID；手机APP 引言： 我国政府历来关心残疾人，重视发展残疾人事业，20多年来，采取政治、经济、法律、行政等一系列重大措施，保障残疾人的权利，改善残疾人的生活质量。据国家权威部门统计，中国是世界视障人士最多的国家，约有 500万视障人士，1230万弱视人群，占全世界视障人士总数的18％，低视力者600多万，儿童斜弱视者1000万；青少年近视率平均达40％，大学生近视率超过70％。同时, 每年我国新增45万视障人士。视障人士丧失了视觉，这给他们的学习、工作、生活等带来诸多不便。尤其是安全出行，因不能准确及时地躲避障碍物，不能辨别出行方向，导致出行不便。因此，设计一款实用且功能齐全、符合视障人士需求的智能语音导航导盲系统是非常必要的。 1.工作原理及方案设计 1.1工作原理 导盲系统的基本工作原理是利用导盲杖上的多传感器融合实现对周围环境的探测，并利用智能算法对各种情况进行综合判断，通过输出单元告知视障人士、周围人群及视障人士家属。 本系统采用多传感器融合实现对周围环境的探测，主要分为三大类：双频GPS模块及RFID阅读器实现精确定位，超声波测距模块及红外测距模块实现对周围障碍物的探测，10轴陀螺仪实现对视障人士的姿态判断。 1.2系统方案 如图1，图1为本设计提供的一种基于双频GPS+RFID的智能语音导盲系统结构示意图。该系统包括设置在无卫星信号的地点关键位置的RFID标签，导盲杖的硬件部分及配合导盲杖硬件部分工作的手机APP。导航方法：卫星信号不稳定的地方导航主要靠主控系统4读取导航信息获取装置7上的RFID阅读器读取的地理位置信息，卫星信号稳定的地方导航由主控系统4从导航信息获取装置7上的双频GPS模块获取地理位置信息，从而完成导航。避障系统5和跌倒防护系统8实时工作，保障视障人士出行安全。输入装置3，由七个刻有盲文的按键组成，分别为：导航模式切换键、SOS一键求救键、打车键、当前位置键、导航键、报时键以及音量调节键，按键分布合理。智能手机端的手机APP 分为小明助手和小明同行；小明助手适用对象为视障人士家属，导盲杖会把视障人士的状态都上传至智能手机端的小明助手，小明助手包含的功能为实时地理位置查询，电子围栏，语音通话以及查看视障人士发出的求助信息；小明同行适用对象为视障人士，采用语音交互，包含功能为视障人士交友与图文识别和当地交通状况查询，辅助视障人士出行、生活、工作、交友。 本设计相对于传统导盲手段，响应速度更快，功能更加齐全，成本更低，可行性更高。 图1 导盲系统结构示意图 2.导盲杖硬件结构 导盲系统中导盲杖基于地面下内置RFID标签的导航装置，通过无线电讯号识别特定目标并读取相关数据，结合双频GPS定位技术获取位置信息并读取相关数据，给予视障人士反馈不同的位置信息，实现对视障人士的导航，同时，可以把具体路况信息反馈给视障人士，也可以把视障人士的状态反馈给视障人士家属，让视障人士出行更加安全高效。 参见图1，所述导盲手杖的硬件部分包括：电源开关1、手柄2、输入装置3、主控系统4、避障系统5、撑杆6、导航信息获取装置7、跌倒防护系统8。
创业设计之导盲杖设计
创业训练计划书 项目名称：创业设计之导盲杖设计 项目负责人：申艳宏 团队成员：欧学森唐天宇 指导老师：张彦飞 学院：物理电子工程学院 班级：10级电子科学与技术
目录 一、摘要 二、关键字 三、创业项目介绍 四、可行性分析 五、设计原理 六、创业理由 七、产品卖点 八、产品包装 九、营销策略 十、经营管理 十一、售后服务 十二、创业憧憬 十三、创业者应具备的素质
创业设计之导盲仪设计 一、摘要：我们团队主要以研发服务类电子产品为创业宗旨。以服务特殊人群或研发特定功能的电子产品为主体。 二、关键字：研发服务特殊人群电子产品：导盲杖。 三、创业项目介绍：人生活过程中95%的信息是通过视觉获得的。盲人生活在黑暗的世界中，给工作、生活、社交活动带来了莫大的困难。如何安全行走, 是盲人生活中最大的问题。传统的手杖使用起来有诸多不便，导盲犬的训练周期过长且价格较贵，不利于普及。我们试图利用超声波测距实现导盲的功能，制作出使用方便、价格低廉的导盲仪。 我们这次想做一个“超声波导盲拐杖”。它具有比较精确的智能超声波测距系统，语音震动报警等多方面组合。超声波测距系统用来测量前方障碍。语音震动 报警主要用于发出危险信号提醒盲人，同时 我们还附有震动提醒来适应耳朵失聪的人 群。 四、可行性分析： 我们团队的三人都是电子科学与技术专 业的学生，我们想把书本知识用于实践中去。 我们分析了市场上已有的导盲拐杖，我们的 的产品大致和他们的思想方法一样。具体分析如下：超声波测距可以制作一个利用传感器超声波测距电路，盲人打开开关后，系统会一直搜索前方物体，它能做到测动态物体和静态物体（这是我们的产品和市场的成品的主要技术区别），对于静态物体，系统会给以一般提示；对于突发性较强的如车辆，它会给以比较强的震动提醒和语音提醒（人性化设计）。使盲人能及时获得外界信息，从而保障盲人独自外出的安全。当超声波发射装置发出的超声波被前方障碍物反射并被接收装置接收时，语音电路根据障碍物距离发出
曙光公司导盲手杖项目创业计划书
曙光公司导盲手杖创业计划书 第一章：公司简介 曙光公司是一个提议中的公司，它以生产残障人群用品立足市场，以“关爱弱势群体，共建和谐社会”为宗旨，以“尽力尽心，关爱弱势群体；用情用爱，帮扶残障人群”为使命的大型残障人士提供专用品及康复护理用品。 中国残联公布的一项统计数字显示，全国目前有8296多万残疾人，这个群体年消费额在2000亿元左右，并呈现不断增长的态势。由此可见，我国残疾人用品市场潜力巨大，亟待开发。残疾人用品可以说是一个前景广阔，充满生机的产业。市场对残疾人用品的品种、档次、质量和数量也提出了更高要求。我们公司正是因此而产生。 公司注重短期目标与长远战略的结合。初期主要生产以导盲手杖为主盲人用品，通过对盲人用品市场的占领，我们将逐步进入其他残障人群专用品市场。同时我们还会生产康复护理用品，以满足市场上对康复护理用品的需求。 第二章：市场 一、市场介绍 中国是一个人口大国，相对的，中国的残障人士数目也比较多。2006年第二次全国残疾人抽样调查结果显示全国各类残疾人的总数为8296万人。据此得到2006年4月1日我国残疾人占全国总人口的比例为6．34％。平均每5个家庭中就有一个家庭有残疾人。各类残疾人的人数及各占残疾人总人数的比重分别是：视力残疾，占14．86％；听力残疾，占24．16％；言语残疾，占1．53％；肢体残疾，占29．07％；智力残疾，占6．68％；精神残疾，占7．40％；多重残疾，占16．30％。具体数目为 全国现有各类残疾人总数约8296万人
听力残疾 127万人 言语残疾 2004万人 智力残疾 554万人 肢体残疾 2412万人 视力残疾 1233万人 精神残疾 614万人 多重及其他残疾 1352万人 据报道，中国残疾人田径队的一位肢残运动员为了能换上一只运动式假肢，跑遍许多城市也没能如愿。全国有6000万残疾人，残疾人用品市场需求广泛，但让人尴尬的是，这个“钱”途无量的市场却成了一个被遗忘的角落。 有关数据显示，我国残疾人约占世界残疾人总数的五分之一，但我国残疾人用品的生产销售远远低于世界的五分之一。全国有1300万听力障碍残疾人需要装配助听器、语言康复器，但其中没有装配的占96.7%；约有80万肢体残疾人需要假肢或矫形器，但有77.4%的人尚未安装；同时，各类残疾人的生活器具、生活劳动辅助器具、文化体育用品等特殊用具，尚有90%的需求量得不到满足。同时目前市场上的残疾人康复护理用品品种少、档次低、性能单一、缺乏创新、产品老化等问题，而且只有一些科技含量较低、功能单一、价格低廉的产品，如轮椅、拐杖、假肢等，而许多性能优越、功能多样、技术含量高的国产康复器材难觅踪影，进口产品充斥市场。与单调的国内残疾人用品市场相比，国际残疾人用品丰富多采，约有十大类622种，英国仅盲人用品一项就达2000多种。 由于身体上存在着不同程度的缺陷，使得残障人士在生活上与正常人相比有着许多不便之处，而且在生活用品方面也没有专门生产和销售残疾人用品的厂家或商店。造成这种情况的原因有二：一是残疾人的生活用品很难采购，开发生产得太少；二是残疾人对产品都有不同的特殊需求。因而开发残疾人用品虽有较大的难度，但市场潜力很大。既可替残疾人解除烦恼,传递爱心,又可以获得较大的收益。 二、市场分析 中国残联公布的一项统计数字显示，全国目前有8296多万残疾人，大约每
多功能智能盲人拐杖的设计与实现
本文介绍的一种多功能智能盲人拐杖的实现方法，这种多功能智能盲人拐杖应用了GPS、语音功能、超声波、线性传感器以及APP 等新技术，能够实现对前方障碍物实时探知报警、位置等信息的语音提示等功能。GPS 功能和语音功能可规划出行的路线，引导盲人到达目的地。超声波探测障碍物，保障盲人的安全。线性传感器[1] 的伸缩功能，方便盲人上下楼梯； 求救功能，可在紧急情况下发送求救信号。该多功能智能盲人 拐杖以AT89S51单片机 [2] 为核心，采用低成本、高精度、微型 化硬件和软件相结合的设计方法，其设计和实现方法如下。 1 设计方案 1.1 需求分析 智能导盲拐杖是用来给盲人进行引路，应具备便利、安全等要求。 （1）GPS 实时定位及自动报警。实时更新定位盲人所在的位置，当遇到危险时，发送具体位置并及时发出紧急信号。（2）超声波距离传感。为盲人检测前方行进道路上是否存在障碍物，通过震动提醒盲人注意避障。（3）语音播报，语音定位导航。利用GPS 定位系统和语音输入输出系统，通过语音输入，为盲人规划最安全的行路方案，通过语音播报，导航到目的地。（4）自动伸缩变化。利用线性传感器进行高度 1.2 总体架构 智能盲人拐杖主要由GPS 定位导航系统、语音系统、超声波传感器、线性传感器，用户终端等模块组成。GPS 定位导航[3]模块采集数据通过卫星传达给地面中心站从而精确计算出地理位置，将位置信息传达给用户终端，并经过语音系统处理进行播报，用户也可以通过语音输入位置信息，经过语音系统反馈给GPS 系统，GPS 系统进行定位导航并规划行路方案，在通过语音系统处理进行播报。超声波传感器是利用超声波的特性用于产生和接收超声波的器件，利用声波往 基金项目：2018年福建省大学生创新创业训练计划项目（201810398046）。 图1 智能盲人拐杖总体构架图
智能导盲拐杖的设计毕业论文
天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education 毕业论文 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 二〇一三年六月
天津职业技术师范大学本科生毕业设计 基于单片机电子导盲拐杖设计Electron blind-guide crutch design based on MCU 专业班级： 学生姓名 指导教师： 学院：电子工程学院 2013年06月
摘要 随着社会的发展，在社会生活中应用超声波测距技术已很广泛，如汽车倒车雷达、测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声测距技术的研究和开发具有实际意义。 本设计研究为盲人提供行走时，遇到前方障碍物提前躲避的预警系统。以AT89S52作为核心处理器，采用超声波回波时间差测量人与物体之间的安全距离，实现了提前预警使用者避让障碍物，起到避免安全隐患的作用。 该系统是基于AT89S52单片机的超声波测距系统,它根据超声波在空气中传播的反射原理,以超声波传感器为检测部件, 应用超声波在空气中传播的时间差来测量距离。夜晚时利用光敏传感器控制警示灯开关，警示来往车辆避让。另有时间播报功能。主要由测距系统（包括超声波发射模块、超声波接收模块）和语音报警系统，时间播报系统，警示灯控制系统，稳压电源，五个主要模块构成。 该设计利用AT89S52单片机系统的I/O口，控制超声波传感器发出40KHz的超声波，利用反射回来的超声波信号，经过放大、整形、滤波等电路回到单片机，比较调试后确定与障碍物之间的距离，完成测距。 该装置将单片机的实时控制及数据处理功能，与超声波的测距技术、传感器技术相结合。语音系统发出警示音，提醒使用者前方障碍物需躲避。使盲人在看不见的情况下，能够识别前方的障碍物正常的行走，从而起到保护盲人安全的作用。 关键词：智能避障；超声波测距；AT89S52单片机
超声波电子导盲手杖的设计汇总
本科生毕业论文（设计） 题目: 超声波电子导盲手杖的设计 姓名: 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 职称: 20 年月日 XX大学教务处制
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1 绪论 (1) 1.1 研究背景与意义 (1) 1.2 国内外已经研制成功的超声波导盲装置 (2) 1.2.1 电子导盲仪（ETA） (2) 1.2.2 移动式机器人 (3) 1.2.3 穿戴式导盲仪 (4) 1.2.4 引导式手杖 (4) 2 超声波导盲系统的工作原理 (4) 2.1 超声 (4) 2.1.1 超声概述 (4) 2.2 超声波传感器 (5) 2.2.1 传感器的种类及特点 (5) 2.2.2 超声波传感器的选取 (6) 2.3 超声波测距的应用 (6) 2.4 超声波测距的发展概况 (7) 2.5 超声检测的原理和方法 (7) 2.6 超声波测距的基本原理 (8) 2.7 测量精度的问题 (9) 2.7.1 影响测量精度的因素 (9) 2.8 提高测量精度的措施 (10) 3 超声波导盲手杖系统的设计 (11) 3.1 总体实现的功能 (11) 3.1.1 障碍物检测 (11)
3.1.2 超声测距 (11) 3.1.3 实时显示检测结果 (11) 3.2 系统总体设计 (11) 3.3 系统总体分析 (12) 3.3.1 CPU的选型 (12) 3.3.2 超声波发射电路 (13) 3.3.3 超声波接收电路 (13) 3.3.4 告警模块设计 (15) 3.4 超声波导盲手杖的软件设计 (16) 3.4.1 系统软件设计原理 (16) 3.4.2 系统软件设计框图 (17) 3.4.3 单片机的C程序设计 (17) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录 (26)
基于GPS GSM的园区牵引导盲车开发研究(4.13)
基于GPS/GSM的园区牵引导盲车的开发研究 设计者：苗雨欣，许文利，王红杰，邓浩，崔帅 指导老师：谢贝贝，路尧 （河南理工大学能源学院河南焦作 454000） 摘要：中国约有500万盲人，占世界盲人总数的18%，由于视力限制，盲人的活动范围也极为局限。目前，传统导盲杖不能满足盲人行人规划与设计中的行人出行安全感、舒适感、空间需求感；而导盲犬在国内市场上的供应极为不足，若能运用现代技术有机结合其优点，则能创造极大的综合效益。本产品设计基于GPS/GSM的园区牵引导盲车正是如此：利用地磁传感器、GPS模块实现定位和导航，摄像头路径识别，利用倾角传感器防止人员和小车发生危险，利用超声波传感器实现自主避障，语音模块进行报警和目的地提示，利用GSM发送信息,能够引领盲人在社区、公园等区域内正常活动,扩大了盲人自主活动范围，满足盲人出行的安全感，舒适感，以及空间需求，为他们的生活增添更多乐趣。本文介绍了导盲车设计结构，模块功能，软件编程的设计原理以及适用范围和优越性。 关键词：视弱；导盲车；GPS导航；自动避障；语音提示 1.研究背景 1.1 问题提出 现代城市的发展，需要方便、安全、迅速的现代化汽车交通系统，也需要与人的需求相适应的轻松、自然、有助于身体健康的步行交通。步行交通是“绿色交通”的重要组成部分，平均30%的日常出行方式为步行，可见人们的日常生活离不开步行，但盲人的步行交通却存在着诸多问题与困难。 由于视力限制，盲人的活动范围大多比较固定，通常集中在小区以及生活区附近的公园，此类地区虽然车流量相对较少，但是目前在公园以及部分小区中没有设置盲道和警示盲人的设施，在没有家人陪同的状态下，盲人在行进的过程中,常会碰到树木、运动器材或是脱离主干道。即使有相关的助盲设施，但设计不规范和盲道被占用现象依旧严重。可见盲人出行十分不便、危险系数很高。 据国家权威部门统计，中国是世界盲人最多的国家，约有500万，占世界盲人总数的18％，低视力者600多万，儿童斜弱视者1000万。同时，每年约有45万人失明，预计到2020年，中国盲人人数将达到2000万。盲人出行将成为一个严重的社会问题。 随着社会的发展，传统的导盲杖弊端明显，如无法探测到较远的障碍物以及盲人前方的悬空物体，并且不具有牵引功能，已经远不能满足盲人的出行需要。而导盲犬，训练周期长，淘汰率高，培训价格昂贵，目前在国内的供应状况不甚理想。因此，本团队设计了基于GPS/GSM的园区牵引导盲车，可使盲人在无他人帮助的情况下自主避障并引导行走，帮助盲人克服出行障碍，走出家门，扩大了盲人自主活动范围，为他们的生活增添更多乐趣。 1.2 国内外导盲产品研究现状 欧美与日本等国家关于导盲产品的研究起步较早，针对盲人及视弱群体运动障碍程度不同及其生活环境差异，运用现代高新技术研发了各类型产品。此类产品虽具有技术先进、市场潜力大、经挤效益高等特点，但高昂的价格使其应用范围受到很大的限制。而导盲犬对犬只的要求极高，训练周期长，淘汰率高，培训价格昂贵，数量少，申领困难。 中国市场与欧美市场有很大的差别。国内盲人主要使用手杖等传统的导盲工具。手
智能语音导航导盲杖
智能语音导航导盲杖 作品名称：爱路德电子科技有限责任公司商业计划书 团队名称：爱路德（Eyesroad） 来源：第八届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛作品 一、发明产品的原因 导盲杖人性化功能不足关 毫无疑问，实用性、便利性的导盲杖是盲人群体对导盲杖的基本要求。目前市场上的导盲杖外形设计上普遍一致，功能单一，无法解决盲人在现实生活中所遇到的各种不便与困难。科学技术日益发达的今天，导盲杖的功能应该更为贴近生活，例如便利的语音避障导航、简单的人机交互。这些人性化的功能必将会添加到未来的导盲杖设计中，使得盲人的独立生活更为便利。 导盲杖技术落后关 随着生活节奏加快，生活越为多彩，盲人及视力障碍群体对导盲杖的性能及功能要求在不断地提高。目前市场上的导盲犬及导盲杖的使用无法解决生活中出现的各种不便及意外，更已经无法满足他们的需求。此时盲人及视力障碍者的需求无疑是导盲杖的功能要求和性能设计上的考验。 每个盲人及视力障碍患者都希望能拥有一根能在外出时最大程度上解决各种不便的导盲杖。因此，当前导盲杖研发者需要攻克避障方面的障碍物定位精确度和路况类型问题、人机交互方面的响应时间和反馈准确度问题、定位系统中导航系统与实际街道结合问题。
导盲杖市场脱节关 中国的智能导盲杖市场，现在还处于初始阶段，通过查阅网络上相关资料我们发现世界上已经有日本，美国等国家正在研制智能导盲杖，但还未投入市场。中国市场上已经有智能型导盲杖，通过对盲人的问卷调查，我们发现多数盲人更侧重于使用一般的导盲杖，原因是智能的导盲杖存在精准度、价格与性能等因素限制。在调查中我们还发现，由于导盲工具的限制，多数盲人的活动范围特别狭窄，基本限定在自己熟悉的环境内，并且采访中的每个盲人都希望能够“出去走走”扩大自己的活动范围，并明确表示了自己对智能导盲杖的需求。“爱路德”公司研制的带有GPS的导航导盲杖正好迎合了盲人的这一需求。 导盲杖售后维护薄弱关 在调查问卷过程中，通过与盲人朋友的交流，我们发现绝大多数盲人朋友在购买智能导航导盲杖时普遍关心的都是售后服务问题。鉴于此，爱路德公司会本着真诚为顾客服务的原则，对所有类型导盲杖实施购买后一年内免费上门维修的服务。我们用真心打造最出色的售后服务。让客户没有后顾之忧，可以安心、放心、舒心得使用。我们坚持做盲人朋友最需要的导盲杖，做让盲人朋友满意的售后服务。 二、简介： 随着社会的发展，传统的导盲杖已经远远不能满足盲人的雏形需要了我们设计的这个导盲杖可以帮助盲人在无他人帮助的情况下感知周围环境并且能够自己行走，帮助盲人安全出行，有助于盲人回归社会。我们设计的智能导盲杖可以实现前方障碍物自动报警或手柄震动报警功能，语音指示方向功能，语音指
智能导盲拐杖
龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/a311268343.html, 智能导盲拐杖 作者：徐文鑫陈曦赵壮壮邱娅如曾靖 来源：《科学与财富》2019年第13期 摘要：本作品可以使视力障碍人士提前感知障碍物；同时家人能够对其进行远程定位， 可随时了解到其位置；当视力障碍人士长时间处于跌倒状态时，拐杖能够自主发出警报向路人求救并将其所在位置发送给家人；拐杖与手机之间利用蓝牙通信，使视力障碍人士可利用拐杖上的按键控制手机为视力障碍人士提供前往常去地导航；天色变暗或黑夜时，拐杖的LED灯自动打开闪光以提示来往的行人或车辆注意到盲人，以此解决盲人出行所遇到的“障碍物感知难”、“安全系数低”、“無法识别目的地路径”等问题。 关键词：超声波避障；远程定位；发送位置求救；常去地导航；警示灯提示 1.背景 根据《中国医药报》了解到：“全世界视力残疾者的总数为1.6亿左右，其中5000多万为盲人，其余为低视力者；我国是全世界盲人最多的国家，全国盲人总数已超过1300万，占全球总数的1/4，现在我国每年大约有100万人失明，这意味着几乎每半分钟就会增加一名盲人。如果按照目前的趋势发展下去，到2020年，我国盲人将增加4倍”。500万盲人，占世界盲人口的18%。面对如此庞大的盲人群体，传统导盲方式的弊端日益突显。除此以外，有关导盲产品的国外市场也对此贫乏研究，相关市场几乎为空白；国内的导盲市场是较为新型的市场。因此，这种种现象正反映了人们对智能导盲拐杖的急需迫在眉睫。 2.智能导盲拐杖的设计与技术应用 2.1 创新设计 （1）利用超声波感知障碍物； （2）远程定位及运动轨迹查看 （3）跌倒检测及自主发送位置并求救； （4）控制手机为盲人提供常去地导航； （5）夜间自动打开提示灯。 2.2 设计原理 2.2.1 蜂鸣器及震动电机的驱动设计
基于单片机的电子导盲杖设计
智能仪表设计基础 课程设计 课题名称电子导盲杖 学生学号 学生 所在班级 指导教师 二〇一二年九月
目录 1.功能要求及性能指标 1.1 课程设计的目的和设计任务 (1) 1.2 课程设计的要求和技术指标 (1) 2.案设计 2.1 硬件案 (2) 2.1.1 测距模块案选择 (2) 2.1.2 语音模块案选择 (3) 2.1.3 显示模块案选择 (4) 2.1.4 震动模块案选择 (4) 2.2 软件案 (4) 3.硬件设计 3.1 STC89C52单片机介绍 (6) 3.1.1 引脚分布及定义 (6) 3.1.2 定时器 (8) 3.2 HC-SR04超声波模块介绍 (8) 3.2.1 模块实物图及说明 (9) 3.2.2 测距电路设计 (9) 3.2.3 测距程序设计 (11) 3.3 ISD1420语音芯片介绍 (12) 3.3.1 芯片引脚图及功能说明 (12) 3.3.2 语音录放电路的设计 (13) 3.3.3 语音程序设计 (14) 3.4 震动模块及LED灯的控制 (15) 3.5 总原理图 (16) 3.6 仪器仪表清单 (18) 4.软件设计 4.1 程序程序设计 (18) 4.2 程序调试结果 (22) 5.设计小结 (23) 参考文献 附录一：课程设计任务书 附录二：软件程序清单
1. 功能要求及性能指标 1.1 课程设计的目的和设计任务 世界上视觉障碍者数量众多，他们只能用百分之六十的感觉来获取信息。盲人在独自行走时主要依靠导盲装置，最简单常用的导盲装置是普通的拐杖，用它在地面上敲击，可帮助盲人发现0.5米以的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及悬空的障碍物。随着社会的发展，传统的导盲杖已经远远不能满足盲人的需要了。超声波导盲杖是为视觉障碍者提供环境导引的辅助工具，它通过超声波传感器对围环境进行探测，将探测的信息反馈给视觉障碍者，帮助他们弥补视觉信息的缺失。 1.2课程设计的要求和技术指标 设计要求： 本作品由超声波测距功能、前障碍物语音警示功能、震动警示功能、夜间警示路人功能。在盲人走路时，如果前1米处有障碍物，则盲杖自动语音提示“前一米处有障碍物，请注意！”，如果前1米处没有障碍物，无提示音；如果前2米处有障碍物，则盲杖自动语音提示“前二米处有障碍物，请注意！”，如果前2米处没有障碍物，无提示音；如果前3米处有障碍物，则盲杖自动语音提示“前三米处有障碍物，请注意！”，如果前3米处没有障碍物，无提示音。手柄震动警示功能，可以让盲人在嘈杂的环境过手柄的震动接收到前障碍物信号，弥补了语音提示在嘈杂环境中的弊端。夜间警示路人功能，在夜间遇到4米以障碍物时，盲杖上的指示灯亮，可以警示前路人注意盲人的位置，注意避让盲人。盲杖具有使用便，功耗低，实用性，是盲人出行外出的好助手。 技术指标： 超声波测距模块：可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达 3mm。 ISD1420语音芯片：具有20秒高保真语音录放功能，通过具有专利技术的模 拟处理存储式，使录放音质极佳，没有常见的的背景噪音， 且电路断电后语音容仍不丢失。 2.案设计 2.1 硬件设计案 电子导盲杖的总体框图如下图（图1）所示，它由超声波模块、单片机、语音模块、震动模块、警示模块、校准模块组成。
智能导盲系统设计
南京理工大学泰州科技学院 作者：黄建军
1绪论 我国曾在上世纪90 年代进行过视力残疾状况的调查，结果显示，我国有视力残 疾患者近1400 万，其中盲人约就有620 万。从全国防盲技术指导组办公室得到的数据也显示[ 1] ，我国有550 万盲人，占世界盲人总数的1/5。随着人民生活水平的不断的进步，让生活变得越来越简单方便成为了人民普遍追求的生活理念。盲人既是我们 普通人民中的一员，又是一个特殊群体，他们由于先天或后天的生理缺陷在日常生活 中比我们常人会遇到更多的不方便，不能准确及时的发现并躲避障碍物就是一个重要的弊端。如果有一种既轻巧，又便宜，同时又能及时的识别周围障碍物并发出报警信 号的智能拐杖在盲人的手中将会为盲人的生活提供极大地方便。 由于超声波的速度相对光速要小的多，其传播时间更加容易被检测，并且易于定 向的发射，方向性较好，强度可以控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。同 时随着计算机技术、自动化技术及工业机器人的不断出现，测距和识别技术在工业中 已经得到了普遍的运用与发展，如何把这种非接触式检测与识别技术应用到民用领域 已变得十分重要了。 1.1课题背景及意义 盲人既是我们普通人民中的一员，又是一个特殊群体，他们由于先天或后天的生 理缺陷在日常生活中比我们常人会遇到更多的不方便和安全隐患。本设计就是为了避免盲人在行走时与前方障碍相撞。 盲人导盲预警系统的运用可极大地减轻盲人的行走不便与安全隐患，降低且避免因盲人不辨障碍而导致的事故的发生，同时它将对提高人体智能化设计起到重要的意义。对超声波具有传播速度慢，指向性强，能级消耗缓慢，对色彩、光照度不敏感的 特点进行利用，同时因为超声波传感器结构相对简单、体积小、性价比高、信息处理 简单而且可靠，易于小型化和集成化，并且可以进行实时控制等特点。所以这一项技 术应用于导盲产品中将有广阔的发展前景。 1.2设计研究的内容 本设计中超声波测距的设计是根据蝙蝠依靠超声波进行夜间飞行捕食的能力和 原理，并且利用现在的单片机控制式超声测距系统，运用超声波一来一回确定目标位 置的原理，主要是通过超声波传感器发送和接受超声波，然后通过对比分析发射的波 与遇到障碍物后的回波信息，这样就完成了超声波导盲仪的数据采集部分。本设计系
专利申请说明书范例
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，失明和视弱极大地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。 发明内容 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，孔内安装有舵机，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。
智能型导盲杖的优化设计
智能型导盲杖的优化设计 摘要本项目在现有传统的超声波导盲杖的基础上，针对盲人的需求进行五大优化设计。增加了耳机语音提示模块、盲人电子公交显示牌、手动发电模块，同时改进输入键盘设计和外观设计。此外简化了电路，提高测距的准确度。该智能导盲杖使用便捷、设计人性化、成本低、易于投入市场。 关键词导盲杖；超声波；语音提示；人性化设计 导盲杖是盲人出行的安全保障，但是现有的大多导盲杖的使用率低，盲人使用起来存在很多问题。对于大多数具有出行经验的盲人而言实用传统的普通导盲杖基本上可以满足需求，但是对于后天失明的群体、需要适应盲人环境的群体则需要导盲杖在设计上更加人性化，方便其使用。该项目在通过对上海盲人群体的深访和需求调研后针对现存的五个功能使用上的不足进行优化。 1）传统的超声波导盲杖的语音提示是蜂鸣器或者外扩音，在一些人流较大嘈杂的地方，盲人无法清晰识别提示信号，且超声波在地铁站容易受到电磁干扰。 2）盲人外出乘坐公交车候车时需要有人协助告知具体的公交线路，尤其在交通繁忙，人员流动块的城市。所以需要导盲杖需要结合盲人乘车需求进行优化。 3）在供能上，一般大多采用蓄电池，盲人在使用导盲杖时经常担心因为各种意外导致蓄电池供电不足。后来也有很多人开始采用太阳能发电，但是该方法在实际推广和应用中存在很大问题，太阳能供电受到的限制条件过多，太阳能发电需要有一定的太阳光照，同时发电过程耗时过多，对于行动本身不便的盲人群体而言该设计在实际运用中需要改进。 4）部分传统的智能型导盲杖在按钮设计上依然没有考虑到盲人的需求，还是采用常人常用的按钮设计和输入设计，按钮的位置也没有在方便盲人群体的基础上。 5）传统超声波测距一般把超声波发射接收装置安在导盲杖靠近杖底的部位，但是，在城市中，经常会出现一些栏杆和起伏的阶梯。这就需要在超声波测距上做优化。 1 系统整体设计 1.1 系统整体设计原理 导盲杖在综合现有的传统超声波测距型导盲杖的基础上进行优化。导盲杖采用了两个超声波测距模块配合使用，并设定了可选的警报范围，使得测距和避障功能更加完备。耳机语音播报的设计使得导盲杖可以更好的应对嘈杂的场所。公交电子显示牌的设计是我们在调研中根据盲人生活需求所增加的，通过盲人输入