第3节 导盲机器人(一)

第3课时

教学内容

第3节导盲机器人（一）

教学目标

1．通过让机器人走指定距离方式完成导盲任务。

2．通过循环语句让机器人走正方形。

教学重点、难点

教学重点：机器人直行和转向模块的使用方法。

教学难点：为机器人写程序。

教学方法

自学法、演示法、观察法、小组合作。

教学过程

一、导入：导盲机器人介绍

导盲机器人身上装有电脑和光学仪器（或摄像机）。在行走中，它的光学仪器能不断地检测路标（如道路上的白线），再由电脑判断出自己的位置和所走的路线，并与预先存储在电脑中的地图以及盲人想走的路线进行比较，电脑能不断给出修正信号驱使它的轮子按希望的路线前进。

当导盲机器人带人走到交叉路口时，它会及时地告诉

自己的主人。它能根据主人的命令，或按预先存入电脑中

的指令，带领盲人走到目的地。在行进中，遇到汽车、行

人、树木、栏杆等障碍物，导盲机器人会自动地避免与这

些物体相撞，能带领盲人绕过障碍物。导盲机器人与盲人

之间有联络通信装置，保证盲人与导盲机器人离得不远也不近，走得不快也不慢。导盲机器人结构复杂，造价高，不过，我们可以说，今后它会便宜起来，会得到广泛的应用。

二、学习新知

活动任务：完成从家到学习及街心花园散步的导盲程序

（一）上学程序

1、分析问题

机器人带领小明出发去学校的步骤为：

（1）前进A段路的距离

（2）右转90度。

（3）前进B段路的距离。

2、解决问题

（1）加载场地

①进入仿真环境窗口；②单击“功能区”里的“加载”按钮；③在弹出来的“选择环境”窗口中选择配套光盘的“场地文件夹”，从中找到“导盲final.ini”文件；④单击右下方的“进入环境”按钮。

（2）利用“直行”模块前进A段路的距离

①进入主程序窗口；②在主程序下方链接“前进”模块；③在“前进”模块下方链接“结束”模块；④调整“前进”模块的参数：速度和时间；⑤进入仿真环境窗口，将机器人放置到适当位置（P17图1-21）并单击“运行”按钮；⑥重复④、⑤直到机器人正好走完A段路。（3）利用转向模块右转90度。

①在“前进”模块下方链接“右转”模块；②调整“右转”模块的速度和时间，确保运行时刚好向右转90度。

（4）利用“直行”模块前进B段路的距离

①在“右转”模块下方链接“前进”模块；②调整“前进”模块的速度和时间，确保运行时刚好走到B段路的终点。

（二）散步程序

（1）把“控制模块库”中的“多次循环”模块拖到流程图生成区并与“主程序”模块链接（2）把“直行”模块和“转向”模块添加到循环结构中

（3）在“多次循环”模块上单击鼠标右键，将弹出的“多次循环”模块对话框中的循环次数改为4.

导盲机器人之设计

导盲机器人之设计 1. 視障朋友們長期處於黑暗的世界中，無法以視覺來體認這五彩繽紛的世界，必須依靠聽覺、觸覺、嗅覺等來感受他所生存的空間。缺乏影像的資訊，使他面 臨外在環境以及障礙空間的挑戰，其危險性比一般正常人高出數百倍。長久處於 不確定的環境使得盲人普遍缺乏安全威，導致日常生活適應能力較為不足。因此，我們認為盲人對安全性的需求特別強烈，特別是生活行動上的安全，任何輔 助器材的設計都必須以安全為第一考量。 引導視障者最常見的行動輔具應該就是所謂的「白手杖」，它所代表的意義是對視障朋友的尊重，行人在馬路上必須主動協助與禮讓視障朋友，而各類型交 通工具遇見「白手杖」必須禮讓通行或減速慢行。白手杖只能探測前方一公尺、 左右距離約四十五度的範圍，無法偵測到膝蓋以上的任何障礙物。要利用白手杖 在都市活動，到處是高低不平的路面加上路邊隨意停放的車輛，以及隨時會出現 危險狀況，實在是險象環生且困難重重。導盲犬除了可以替代視障者的一雙眼睛，並且可以扮演貼心的伙伴和主人長相左右、形影不離。在馬路上，我們經常

可以看到一隻溫馴的狗狗「可魯」忠心地引導、守護失明主人的畫面，十分令人 動容。但由於導盲犬必須經由嚴格訓練，並領有合格證照，台灣的視障同胞有五 萬多名，導盲犬則應有五百隻以上，比例應為1：100，數量太少故取得不易。 為了幫助盲人，許多電子導盲輔具的設計也獲得良好的成果。 對於盲人來說，導盲磚是一個重要的導引設備。盲人可藉著碰觸這些含有許多資訊的導盲磚，來達到行動導引的目的，導盲磚分為引導用的「線形地磚」和 用於警告與提醒注意的「點狀地磚」兩種，參考圖(一)中所示。事實上，目前導盲磚所能提供的訊息有限，大概只有導引與警告兩種，對於盲人的幫忙可謂杯水車薪。更何況在許多人行道上導盲磚的設置早已變成一排機踏車整齊排列，導盲 磚早已破損而不堪使用。視障者最大的困難在於方向的辨別和資訊的取得，只要 給予適當的訊息和定位訓練，視障者通常都能行動自如。有鑑於此，本計畫的導 盲機器人將結合無線射頻技術(RFID)與語音播報系統來取代傳統的導盲磚設施，提供盲人更豐富的環境資訊或者空間方位，甚至是某個場合的導覽地圖語音。近年RFID技術已有大幅的進步，利用 RFID的卡片標籤儲存導盲磚所蘊含訊息，並藉由語音播報系統提供盲人作為方位辨識、公車資訊、建築物名稱或者障礙物警告等。

中国城市智能交通

中国城市智能交通 中国智能交通系统研究起步较晚，二十世纪九十年代中期以来，在国家相关部委的组织下，我国交通运输领域的科学家和工程技术人员开始跟踪智能交通系统相关技术，经过20年左右的发展和积累，在智能交通技术研发、产业化、系统建设等方面取得了长足的进步。纵观我国智能交通发展历程，大致可划分为以下四个阶段：2000 年之前，中国智能交通基本处于城际智能交通的科技攻关、国家智能交通体系框架和标准的研究等层面，城市道路智能交通系统示范或开工建设的项目不多，主要围绕北京、上海、大连、广州等地展开。 2000~2005年，城市道路交通信息采集、信号控制与诱导、视频监控等示范工程逐步实施，有力地推动了国内科研机构及企业在技术攻关、产品研发、市场化等方面的发展，由此阶段开始，中国智能交通发展进入实质性建设、应用实验阶段。 2005~2010年，智能交通进入高速发展期，交通高清视频检测、营运车辆联网联控等多种主流技术在国内得到应用。国家道路交通安全科技行动计划、国家“863”计划智能交通系统专题等国家级科研项目的设立和执行也都推动了产业发展。 2011年以后，随着云计算、移动互联网、大数据等技术的成熟，智能交通产业专业化分工日趋明确，专业性解决方案逐步成熟，增长服务运营成为新的发展目标。 中国城市智能交通系统产业化发展趋势 智能公交系统 “公交都市”的提出为全国公交事业发展提供了前所未有的历史机遇，2012 年以来，乌鲁木齐、银川、连云港、兰州、枣庄、宜昌、武汉等十余个城市正在建设和即将建设BRT工程，继深圳、郑州之后，有20多个城市将“公交都市” 作为激励“公交优先”发展的重要政策之一[4]。各地大力开展公交都市示范 工程，智能公交系统建设呈蓬勃发展之势，预计未来的5年内，智能公交系统每年的市场容量为50亿元以上。在这些项目的基础上，GPS运营调度、车载视频 监控、客流统计、电子站牌、公共交通领域的车载终端、通信系统、智能调度系统等科技手段将会得到全面应用，能够极大地提升公交优先的可实现度。目前，国内涉及智能公交领域的厂家至少超过300家，而随着公交车辆对社会交通分担比例的不断提高，公交智能化需求会愈发旺盛，在产品标准化程度进一步提高，行业运作模式进一步成熟的前提下，智能公交产业将迎来更广阔的发展空间。 交通大数据技术 大数据是继云计算、物联网之后IT产业的又一次颠覆性革命。智能交通作为计算机、控制、通信技术在交通运输领域集成应用的产物，其系统建设的核心是数据的采集、存储与计算。数据采集涉及人、车、路、环境等诸多对象，包括基于互联网的公众出行服务数据、基于行业运营企业生产监管数据、基于物联网、车联网的终端设备传感器采集数据、基于交通气象数据的城市交通规划与管理交通出行环境数据等，数据来源广泛、数据形式多样、数据量十分庞大，是云计算、大数据、智能终端等新技术典型的应用环境，利用大数据分析技术从海量交通数据挖掘潜在有价值的信息，成为智能交通系统充分发挥作用的关键。 目前北京、上海、广东等地都在广泛地研究和应用大数据技术。北京市交通iFFF-r-F-FFF…一扌彳-F-FFF-i - F.-F- - - XFFF*FFXF* " ~ '

海尔智能公共交通系统解决方案(物联网)

海尔智能公共交通系统解决方案 1、系统简介： 海尔智能公共交通系统是国内首创的将公交智能电子站牌、公交GPS调度、车辆安防监控、候车亭电子监控等系统整合而成的一套综合性管理平台。同时在全面剖析国内现有电子站牌项目的运行境况后，引入多媒体信息发布系统，整合多方媒体运营资源，避免以往类似项目所出现的资金及后续运营问题。全面兼顾媒体运营商、公交公司、公共交通管理部门的利益。 海尔智能公共交通系统旨在打造一套全新的公共信息发布平台。 2、系统组成及相关介绍： 系统由指挥中心、多媒体信息发布系统、视频监控系统、公交调度系统和智能电子站牌等组成

指挥中心：整个系统的大脑，负责整个系统的指挥调度管理。指挥中心可以收发GPS车台信息（定位信息、报警信息等）；接收视频监控信息；管理多媒体发布资料。 多媒体信息发布系统： 公交多媒体发布管理系统采用了分布式区域管理方式，提供高质量的多媒体服务。通过智能电子站牌将多媒体信息发布给受众人群。满足多方客户的需求。 视频监控系统： 对各公交车站、公交车及出租车内重点位置进行监视，并可根据需要改变监控的角度和焦距，及时监视现场信息。 公交调度系统： 通过GPS定位技术，管理人员可通过平台的电子地图，实时监控运营车辆的相关信息（轨迹、车速），发现异常时能立即警告提示，及时预防事故发生；同时根据情况对车台实时调度。

电子站牌： 智能电子站牌系统是集GPS定位、无线WIFI、GIS地理信息技术、多媒体信息发布管理技术于一体的综合性平台。 智能电子站牌主要包括LED/LCD显示屏、监控摄像头、报警装置，内置无线WIFI接收模块。可以实时接收来指挥中心发来的各种信息。 3、系统效果 通过本项目的实施，预期达到以下效果 运送速度的提高和及时、方便的换乘，均匀的班次间隔，乘客出行时耗减低。

【CN109820699A】一种导盲机器人避障系统及方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910166982.4 (22)申请日 2019.03.06 (71)申请人 钟祥博谦信息科技有限公司 地址 431900 湖北省荆门市钟祥市经济开 发区西环二路大学生创业园D7栋211 (72)发明人 张跃进　周江　黄德昌　李波　 殷楚　杜飞　李光辉　 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569 代理人 杜阳阳 (51)Int.Cl. A61H 3/06(2006.01) G01S 15/93(2006.01) G01S 17/93(2006.01) (54)发明名称 一种导盲机器人避障系统及方法 (57)摘要 本发明公开一种导盲机器人避障系统及方 法，包括声波测距模块、红外测距模块、单片机、 语音模块、电机驱动模块和舵机驱动模块，以声 波测距模块为主，以红外测距模块辅判断导盲机 器人与障碍物之间的距离，并将检测到的信号传 输至单片机，由单片机根据声波测距模块传输的 信号和红外测距模块传输的信号，控制导盲机器 人的运动方向，并在导盲机器人与障碍物之间的 距离小于设定值时发出提示响声。本发明综合了 声波测距模块和红外测距模块，能够准确判断导 盲机器人与障碍物之间的距离，使得导盲机器人 在面对复杂环境时，导盲准确度更高，反应速度 更快， 进一步提升了盲人出行安全的保障。权利要求书2页 说明书4页 附图1页CN 109820699 A 2019.05.31 C N 109820699 A

权　利　要　求　书1/2页CN 109820699 A 1.一种导盲机器人避障系统，其特征在于，所述系统包括：声波测距模块、红外测距模块、单片机、语音模块、电机驱动模块和舵机驱动模块； 所述声波测距模块，用于根据发射的声波与接收的声波的时间差计算障碍物的具体，并将计算结果传输至所述单片机； 所述红外测距模块，用于根据反射的红外信号的强度，判断障碍物的距离，并将判断结果传输至所述单片机； 所述单片机，用于根据所述声波测距模块和所述红外测距模块传输的数据信息，控制导盲机器人的运动，并控制语音模块发出提示语音； 所述语音模块，用于根据所述单片机的指令向使用者传达所述提示语音； 所述电机驱动模块，用于接收所述单片机的驱动指令，为所述导盲机器人提供动力； 所述舵机驱动模块，用于根据所述单片机对距离综合判断来控制所述导盲机器人的运行方向。 2.根据权利要求1所述的导盲机器人避障系统，其特征在于，所述声波测距模块包括超声波发射器和超声波接收器。 3.根据权利要求1所述的导盲机器人避障系统，其特征在于，所述红外测距模块包括红外发射管和红外接收管。 4.根据权利要求1所述的导盲机器人避障系统，其特征在于，所述红外测距模块还包括比较器处理电路，用于根据所述红外接收管接收的红外信号判断障碍物的距离，同时向所述单片机传输电信号；所述红外测距模块还包括光敏电路和照明设备，用于根据对光线的判断，起动或关闭所述照明设备。 5.根据权利要求1所述的导盲机器人避障系统，其特征在于，所述电机驱动模块为L289N电机驱动模块，所述L289N电机驱动模块的输入端与所述单片机直接连接，用于直接驱动所述导盲机器人。 6.根据权利要求1所述的导盲机器人避障系统，其特征在于，所述导盲机器人避障系统还包括电源模块，用于向所述导盲机器人避障系统供电。 7.根据权利要求6所述的导盲机器人避障系统，其特征在于，所述电源模块包括显示模块，用于实时监测所述电源模块的电压。 8.一种导盲机器人避障方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-7任一项所述的导盲机器人避障系统，所述方法包括：声波测距模块与红外测距模块对导盲机器人周围的环境进行探测，将探测的结果传输至单片机，单片机对所述声波测距模块传输的电信号与所述红外测距模块传输的电信号处理，控制所述导盲机器人运动，并在所述导盲机器人与障碍物的距离小于设定值时发出提示响声。 9.根据权利要求8所述的导盲机器人避障方法，其特征在于，所述声波测距模块测距的方法为： 当所述导盲机器人的前部与所述障碍物之间的距离大于所述设定值，则所述导盲机器人前进； 当所述导盲机器人的前部与所述障碍物之间的距离小于所述设定值，则判断所述导盲机器人的左侧与所述障碍物之间的距离，在所述导盲机器人的左侧与所述障碍物之间的距离大于所述设定值，则所述导盲机器人左转； 2

城市智能交通系统总体设计

城市智能交通系统总体设计·ITS 目录 背景及需求4 形势与背景4 机动车出行需求不断增加，时间与空间分布模式转变4 城市化进程加快，交通建设与管理并重4 打击多样化交通违法行为，维持交通管理秩序4 打造绿色交通、节能减排的人居城市4

ITS信息服务体系形成新架构4 构建人性化执法服务环境，合理规划勤务信息5 规划定位5 强化指挥中心职能，紧密围绕“六大业务核心”开展城市ITS建设5 依托城市已建成及规划格局，细分业务重点，构筑城市ITS感知网格5 “打基础、上业绩、出成效”三年三大步，合理推进城市ITS进程6 以人为本，推进人、车、路、环境协同发展6 规划目标6 提升全城路网实时态势监控和交通秩序监管水平6 打造全城一体的城市智能交通数据中心6 提升交通管理分析的智能化程度，加强涉牌违法目标车辆的打击能力7 提升应急指挥协作水平，加强应急处突综合调度能力7 提升道路科学辅助决策能力，优化路网渠化、信号配时等交通管理措施7 增加互联网+智能交通应用，增加道路交通信息交互能力，提升城市交通形象8 提高系统运维和数据运维的自主分析能力，提高智能交通系统健壮性8 提升业务需求迅速转换为实际系统建设落地的能力，打造城市交通管理亮点8 系统总体设计9 城市智能交通总体建设规划9 围绕六大业务核心开展ITS子系统建设10 以人为本开展交通信息交换平台建设18

背景及需求 形势与背景 机动车出行需求不断增加，时间与空间分布模式转变公众机动车出行需求不断增加、时间与空间分布模式转变、交通拥堵范围与程度扩大，需要ITS构建宏观调控手段。 城市化进程加快，交通建设与管理并重 城市化进程加快，交通建设与管理并重，在大规模进行城市交通基础设施建设的同时，需要ITS软环境为城市交通可持续发展提速。 打击多样化交通违法行为，维持交通管理秩序面对日益严峻的交通管理需求，通过开展多种专项整治活动，打击机动车闯红灯、行人闯红灯、机动车斑马线不礼让行人、非法占用公交车道、道路逆行压线等行为，规范出行交通新秩序。 打造绿色交通、节能减排的人居城市 打造绿色交通、节能减排的人居城市，引进先进的IT手段，通过交通物联网等技术，缓解交通拥堵、提高出行效率、减少交通事故、降低交通污染，实现“智慧交通、低碳出行”。 ITS信息服务体系形成新架构 城市交通信息服务，借鉴国外先进经验，提出“智慧交通、低碳出行、感知全程”的公众出行服务理念，全力打造城市ITS信息服务体系新架构。

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。

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。

导盲机器人

导盲机器人 我们先看一段散文上是怎么描写盲人的吧：“在沿着河的一条小路上，有一个瞎子，手里拿着一根手杖，慢慢地踱来。他走了一会，转了一个弯，向南边的一条小径走去。离转弯的地方不远，有一座小土山，上面开着很艳丽的花……比人工筑的花坛还好看。但是瞎子扶着拐杖，一步一步地走过去了。任凭那些花卉朝着他在那儿点头微笑，似乎在招呼他过去，他却头也不回地走了。” 这位盲人是用手杖帮助自己走路的。世上多数盲人只能靠手杖探路，少数的是由小孩或其他人领路，极个别的是可以用狗带路。 今天，可以用机器人给盲人带路，它叫导盲犬，或者叫导盲机器人。它身上装有电脑和光学仪器（或摄像机）。在行走中，它的光学仪器能不断地检测路标（如道路上的白线），再由电脑判断出自己的位置和所走的路线，并与预先存储在电脑中的地图以及盲人想走的路线进行比较，电脑能不断给出修正信号驱使它的轮子按希望的路线前进。 当导盲 机器人带人 走到交叉路 口时，它会 及时地告诉 自己的主 人。它能根 据主人的命 令，或按预 先存入电脑 中的指令， 带领盲人走 到目的地。 在行进中，遇到汽车、行人、树木、栏杆等障碍物，导盲机器人会自动地避免与这些物体相撞，能带领盲人绕过障碍物。导盲机器人与盲人之间有联络通信装置，保证盲人与导盲机器人离得不远也不近，走得不快也不慢。导盲机器人结构复杂，造价高，不过，我们可以说，今后它会便宜起来，会得到广泛的应用。 盲人可以用超声波眼镜、激光手杖和手提式超声波雷达探路，不过，用这些

东西给盲人带路，是利用从物体反射回来的信号，转换成盲人能接受的信号（如音响）传送给盲人，以便判断周围的环境，这就要求盲人时刻注意信号。这容易使人感到疲劳，如果有时稍不注意，就可能造成麻烦。 莫斯科航空学院和莫斯科医学仪器科学院发明了一种盲人用的“电子引路人”，只有300克重，一个笔记本大小。它有一个红外线发射机，向前方不断发射红外线；还有接收机，接收前方障碍物反射回来的红外线。电脑根据发射和接收反射回来的信号，分析确定前方障碍物的尺寸和位置，人和障碍物的距离。这些信息变成声音信号，由耳机告诉盲人，就可由声音了解周围的情况。它还够判断街上或室内4米范围内的障碍物，帮助盲人寻找从黑暗房间到光亮房间的出口，判别衣服颜色的深浅，区别是衬衣或是裤子，测定生活用的电器，如刮脸刀、灯泡、熨斗的工作情况等。 不久前，德国一家公司研制出一种数字导盲装置，一个只有香烟盒大小的全球卫星定位系统用卫星信号，计算出盲人所在的位置（精度高于50厘米）。盲人用话筒向身上微电脑输入预定的目标，电脑在电子地图上找到当前的位置、目标和方便的步行路线，由语音合成装置发出如何走的指令，使盲人走到目的地。该系统还有加速度传感器、电子罗盘和步测计，在全球卫星定位系统接收机接收卫星信号受到干扰时，这些装置可计算出盲人所在的位置，向救援中心报警。

红外探头导盲系统的论文

一、前言 社会中有很多的盲人，他们出行时有的带只导盲犬，有的拿着手杖，有的由家人陪着。这样对他们自身有很多限制，虽然市场上有很多导盲产品，比如超声波导盲仪、电子导盲仪，但是这些产品有一定的局限性，不是反应速度慢就是体积庞大，携带不方便。鉴于这种情况，提出了主要由红外探头对障碍物的探测、单片机对系统的自动控制和语音提示的导盲仪的设计。 二、产品介绍 该仪器设计为眼镜和耳机一体化的产品，但不是普通的眼镜和耳机，这种产品使用起来简单方便，而且体积很小，并且智能化很高。该产品里面有红外探测仪，语音提示系统，单片机应用技术系统。当盲人带上它时，红外探头就会向四周空间和地面发出信号，当信号触碰障碍物，检测元件将会将这个信号检测并传给单片机，单片机对这种信号进行处理。如果地面不平或是雨雪天气等有障碍物，红外线反馈回来的信号就会变为一种语音提示或警报，让盲人做出合理的判断。 三、外观设计 1.该产品设计就和普通的眼镜一样，只是眼镜腿上多了一个耳机； 2.在右面的一个镜腿上有一个电源总开关，只要打开电源开关，系统就会自动执行导盲程序； 3.在左面的镜腿上从上往下依次就是广播或音乐娱乐开关、地图语音讲解开关、语音自动拨号开关； 4.眼镜虽然有两个镜片，但这两个镜片是太阳能电池板做的，只要有太阳就会自动充电，并且红外线就是由这两个镜片所发射； 5.眼镜腿就是接收广播信号的天线，只是隐藏在里面了； 6.自动语音拨号功能的硬件就设计耳机里，并且有显示电话薄的电子显示屏，里面贮存了家人的电话号码或是报警的求救电话号码。 四、操作介绍及流程图 该仪器操作很简单，当盲人带上红外探头导盲仪时，只需打开电源开关，

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

导盲机器人硬件结构设计说明书

摘要 导盲机器人是为视觉障碍者行动提供导航帮助的一种服务机器人，它利用多种传感器对周围环境进行探测，将探测的信息进行处理然后做出相应的反馈提供给驱动装置和视障者，以帮助使用者有效地避开障碍。 世界上视觉障碍者数量众多，而他们只能用60%的感觉来获取经验。因而设计一款实用的导盲机器人来帮助视觉障碍者是十分必要的。 本文在综述国内外现有导盲辅助工具特点的基础上，确定了导盲机器人的总体方案。机器人行走机构采用1个万向轮和2个差动轮的轮式结构，在两个差动轮中，有一个是由驱动电机，从而控制车体行进方向，机器人前进的动力由使用者自身提供。机器人采用西门子S7-200控制，配备射频传感器、红外传感器、超声波传感器等检测环境信息，并具有语音提示功能。机器人的主体控制思想为BP神经网络算法，基于这种算法，机器人可以选择合适的转动角度，确定最优运动路径。 关键词: 导盲机器人；避障；传感器；BP神经网络算法

Abstract As one of serving robots, The blind guiding robot is a novel device designed to help blind or visually impaired users navigate safely. it detects the environment information by the many kinds of sensors. And it sends the information to the blind and robot, and helps him/her know the environment and avoid the obstacle efficiently. Throughout the world, the number of blind is numerous, and the blind have to use 60% abilities of sensory. Designing a sort of practical blind guiding robot to help thevisual impaired persons has great significance. According to the characters in the blind guiding robot at home and abroad, a portable and reasonable general scheme is designed. The walking mechanism of the robot is the wheel-structure. It has one steering wheel and two universal wheels. and one of universal wheels is driven by the motor. The steering wheel controls the marching direction of the robot. The progressive power of robot is provided by the user. A PLC is used to control the behaviors of the robot. And the robot detects the environment with three types of sensors including Ultrasonic Sensor, Infrared Sensor, and a RFID sensor. The main program of robot is based on BP neural network algorithm, And the robot can select the appropriate rotation angle, to determine the optimal motion path. Key words:The blind guiding robot；Avoiding Obstruction；Sensor；BP neural network algorithm

智能公交车管理系统功能需求1

1系统功能设计 1.1GIS功能 GIS功能模块包括地图服务、地图管理、检索、车辆实时显示、车辆跟踪功能、轨迹绘制、距离计算功能。 GIS模块数据流序列图 1.1.1地图服务子功能 支持shpfile和BingMap两种地图格式，shpfile地图实现放大、缩小、移动、距离测量、面积测量、矩形查询、点选取、全视图、鹰眼地图。BingMap实现放大、缩小、移动功能。如图3.3。

图3.3 1.1.2地图管理子功能 地图控制管理分为图层控制、注记设置、符号设置三方面功能，以便用户对于地图数据进行个性化配置. 3.1.2.1 图层控制 图层控制功能又可细化为三方面功能： （1）图层位置控制：包括图层上移、图层下移、图层置顶、图层置底。 （2）图层显示控制：图层图例、图层比例尺、图层显示、鹰眼显示。 （3）图层配置：加载图层、删除图层。

3.1.2.2 注记设置 注记设置功能，用户可设置注记显示、注记比例尺、注记字段、注记颜色和注记字体，并可预览注记样式。 3.1.2.3 符号设置 车辆显示设置，包括符号设置、名称属性设置两部分。可以根据车辆运行方向设定不同车辆符号。车辆名称可设置名称显示位置、显示字号、一般车辆、激活车辆等设置。

1.1.3检索子功能 实现车辆检索、线路检索、地名检索。 （1）车辆检索：关键字模糊匹配线路列表中所有车辆，地图上闪烁显示所选择的在线车辆，掉线车辆显示最近有效位置。 （2）线路检索：画出线路，并通过线路关键字模糊匹配该线路中所有车辆，显示在列表中；地图上闪烁显示所选择的在线车辆，掉线车辆显示最近有效位置。 （3）地名检索：关键字模糊匹配所有地物，在地图上闪烁显示所选择的地物。

城市智能公交系统

摘要 本系统由公交车系统和站牌系统两大部分组成。其中公交车系统采用高性能的ATmega128和ATmega16单片机作为控制核心，实现自动报站功能、红外避障功能、终点站无线充电功能，并结合红外传感技术实现与站牌系统的通信。站牌系统采用AT89S52单片机作为控制核心，用串口总线通信技术实现站牌间的互相通信，并具备LCD汉字显示功能、LED闪亮提醒功能。 关键词: ATmega128 ATmega16 AT89S52 单片机红外避障自动报站无线充电串口总线通信

Abstract The system consists of the bus system and bus system has two major components. Which bus system uses high performance ATmega128 and ATmega16 MCU as the control core, realizing automatic function, infrared obstacle avoidance function, the terminal wireless charging function, and combined with the infrared sensing technology and bus system communication. Stop system using AT89S52 MCU as the control core, using serial bus communication technology to realize the stop between each other communication, and with LCD display Chinese characters, a LED shining reminding function. Key word. ATmega128 ATmega16 AT89S52 singlechip infrared obstacle avoidance automatic station wireless charging serial bus communication

智能公交系统项目系统介绍

智能公交系统项目系统介绍 智能公交系统是一个复杂的、开放的信息系统。其涉及的方面很广泛，由运营管理子系统、车辆子系统、客流信息系统、车队管理、驾驶员管理、线路车辆系统、紧急事件处理、信息服务、场站管理等系统组成，子系统与调度中心传输各项相关信息，系统结构如图1所示。 图 1 智能化公交系统框架 本项目的研究主要解决车载智能终端系统的设计，是专门为智能交通（ITS）领域设计的一款集调度、管理、监控、娱乐、广告等功能为一体的具有媒体播放功能的集成系统。 研究开发内容：本项目的主要研究内容是设计一个车载智能终端系统，具有以下功能： 1.车辆自动报站。智能公交调度系统无需驾驶员操作，车载GPS会自动定 位，在距离车站一定距离范围内自动报站，解决了人工报站的繁锁操作， 减轻了驾驶员的操作负担。 2.车辆运行位置监控。采用智能公交调度系统更便于调度管理，只要驾驶

员接通车辆电源，GPS就会自动发射信号，车辆的运行情况，在调度室 的电脑终端可以即时反映出来，调度员可以根据情况对驾驶员发出指 令。如果车辆在行驶中出现抛锚的情驾驶员可以按GPS上的报警按钮， 线路调度员就会知道故障车辆所处的位置。系统还能记录车辆的运行时 间和每一个站点的进站出站时间等。 3.车辆运行参数采集。能进行车辆运行数据的采集和记录如里程数、趟数、 客流量等情况。还可对轮胎进行气压和温度的监测等。 4.多媒体信息服务系统。智能公交调度系统在车上安装液晶显示屏和音响 装置，播放交通信息、新闻或轻松愉快的歌曲等。 5.车内音视频监控。通过车载摄像头，可将车内情况录制在车载终端上， 当车内发生案情时，司机可主动向信息中心报警。 关键技术：本项目拟采用GPS卫星定位技术、移动通信技术、无线通信技术、音视频压缩解压缩技术、网络通讯技术、计算机技术、嵌入式软件技术。关键技术有： 1.基于GPS技术的车辆位置监控和自动报站系统。通过GPS接收单元接 收卫星发送的信号确认车辆的动态位置（经度纬度）、时间等信息，一 方面确定车辆的位置、运行速度、运行轨迹等参数，存储在设备中，也 可通过移动通信GPRS/CDMA，发送到信息中心；另一方面，与公交线 路信息库中存储的车站的位置进行比较，根据预先设定的距离和规则向 乘客通报车站和线路的语音信息，实现公交车报站器的完全智能化。 2.基于MPEG－4的车内音视频监控。根据公交车实际情况，在车厢不同 位置上安装1～4个摄像头，经过MPEG-4视频压缩并保存。拟采用双 核嵌入式ARM芯片和实时嵌入式软件，实时进行MPEG-4压缩，并存 储在微硬盘中。 3.基于网络接口的车辆运行参数的采集和发送。拟采用通过接入车内CAN 总线，获取左右方向灯、前车灯、开门信号、刹车灯信号等多路开关量 和水温、水位等多路模拟量的车辆运行参数，保存并通过GPRS/CDMA

城市智能交通系统

城市智能交通系统 摘要本文研究城市智能交通系统的系统整合，讨论了系统建设战略目标对系统整体性的要求，提出了城市智能交通系统的4层体系结构，以及多元化的组织布局概念，并论述了系统整合中的关键技术——共用信息平台的建立问题。 关键词ITS 认识应用形式信息过程雷达采集 1对ITS整体性的认识 对于智能交通系统（以下简称ITS）的含盖范围具有不同的理解，确定为广义的概念——具有“数字化神经网络”的交通运输系统。 ITS的系统整合是建立在对整个系统功能特点的认识、系统战略目标的确定，以及由此确定的系统设计概念的基础之上。 ITS通过采用信息技术、通信技术、控制技术等对传统交通运输系统进行改造，从如下几个方面提高系统的运行效率： ●通过交通发展战略决策支持系统、规划决策支持系统、交通需求管理决策支持系统等实现对政府宏观层面科学决策的有效支持，使得有限的资金和资源最大限度发挥效益。 ●通过先进交通监控系统、交通事故信息分析系统、交通仿真实验系统、交通紧急状态应急管制系统等保障交通运输系统的有序高效运行。 ●通过营运车辆管理系统、公交调度管理系统、出租车辆调度管理系统等提高运输管理水平。 ●通过公众信息发布系统、交通诱导系统、营运车辆管理系统等实现对交通行为的合理引导，以充分发挥系统的潜力。 ●通过信息化公共交通系统、综合物流信息服务系统引导向合理的交通运输模式转变。分析国外ITS系统建设经验，结合我国的城市发展阶段特征，将系统总体战略目标确定为：提高系统的建设与运行效率；增强系统的安全性、可靠性；通过提高服务水平等的方法引导合理的交通消费模式；提高资源利用效率，减少对自然界的索取和排放。 行业发展目标可以确定为：建立共享信息环境目标——依靠法治保障，依托适用技术，建立跨越行政体制制约的良好交通运输信息共享和增值服务环境；促进管理革命目标——在信息技术的支持下，通过组织创新，建立各种管理职能要素灵活有效协调的柔性体系；增强系统综合性目标——通过信息技术促进综合交通运输系统的建设，为加强多种交通方式之间的有效协调提供技术保障。 产业化目标将指导相关的产业政策方向：通过产学研相结合，以及多元化参与等方法形成具有内在强烈创新机制，能够持续发展的产业体系。 据此确定的系统设计概念为：建立一个基于分布式管理和分散选择行为的开放式系统，以承担数据采集、数据分析、信息组织、知识提炼等任务的“系统神经网络”为核心，对于交通运输系统的规划、建设、管理、以及用户行为提供全面的支持。 针对这样一种系统概念，我们需要关注的不仅是各分系统具有高的运行效率，而且更加需要关注分系统之间有效协调所产生的总体效率提高。