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

ABSTRACT

With the development of society，It is applied widely by ultrasonic to measure distance, such as cars reversing radar，range finder and level measurement and so on. Because of the strong point of ultrasonic, low energy consumption, long distance transporting in media, thus it is practical and significant to measure distance by ultrasonic.

This design study for the blind to walk, meet obstacles ahead of early warning system. AT89S52 as the core processor, USES the ultrasonic echo time difference measuring safety distance between people and objects, implement the early warning users avoid obstacles, avoid safe hidden trouble.

Is the system of ultrasonic ranging system based on AT89S52 microcontroller, it is based on the reflection principle of ultrasonic wave in air and in ultrasonic sensors for detection components, application of ultrasonic wave in air time difference to measure distance. Night when using photosensitive sensor warning light switch control, avoidance of traffic warning. Otherwise time function. Mainly by the ranging system (including ultrasonic transmitting module, ultrasonic receiver module) and voice alarm system, time to broadcast system, warning lights, control system, regulated power supply, the five major modules.

The design USES AT89S52 single chip microcomputer system I/O mouth, control issue of 40 KHZ ultrasonic ultrasonic sensor, using the reflected ultrasonic wave signal, after amplification, plastic, such as filter circuit back to the single-chip microcomputer, is after the debugging and the distance between the obstacles, to complete the range.

The device will single-chip microcomputer real-time control and data processing capabilities, combined with ultrasonic ranging technology, sensor technology. Issued a warning sound, voice system remind users in front of the obstacles to avoid. Under the condition of the invisible for the blind and can identify the obstacles in front of the normal walking, which play a role to protect the safety of the blind.

Key Words：Intelligent obstacle avoidance ；Ultrasonic ranging；Single chip microcomputer

目录

1．引言 (1)

1.1设计研究的背景及意义 (1)

1.2设计研究的内容 (1)

1.3本章小结 (2)

2．超声波系统的工作原理及方案 (3)

2.1 超声的概述 (3)

2.2超声波传感器 (3)

2.3超声波测量中盲区及近限和远限 (4)

2.4 超声测距的方案 (4)

2.5本章小结 (5)

3．智能导盲拐杖硬件系统设计 (6)

3.1设计实现的功能 (6)

3.2设计思路 (6)

3.3硬件电路设计 (7)

3.3.1 CPU模块 (7)

3.3.2超声波换能模块 (10)

3.3.3语音播报模块设计 (15)

3.3.4温度检测模块和时钟模块的设计 (16)

3.3.5灯光示警模块设计 (18)

3.3.6 稳压电源模块的设计 (19)

3.4本章小结 (20)

4．智能导盲拐杖软件设计 (21)

4.1系统软件设计语言 (21)

4.2 软件设计心得 (21)

4.3设计的软件环境简介 (21)

4.4主要模块软件设计流程图 (23)

4.5本章小结 (24)

5系统的调试结果 (24)

结论 (25)

参考文献 (27)

致 (27)

附录1：部分主电路原理图 (29)

附录2：部分主程序 (30)

. . .

1．引言

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，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设计研究的背景及意义

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

本设计模仿蝙蝠的超声应用能力和原理，在研究现有的电子式超声波测距系统

的基础上，应用回声定位的原理，通过传感器发送超声波，然后获得并分析障碍物

的回波信息，研制一套超声波导盲系统。系统采用AT89S52单片机作为控制器, 利

用超声测距的原理, 设计了一种超声波导盲装置，该装置可以对盲人前方道路上的

障碍物进行距离探测并把障碍物距离信息转换成语音提示, 盲人可以根据提示音，

避让障碍同时达到导盲作用。该系统具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等

特点。又因为盲人不辨行人与车辆在路上行走，又因夜晚能见度低，为了车辆和行

人更容易避让盲人。另采用光敏电阻检测周围环境的亮度,并将该亮度转化为相反

智能拐杖的市场浅析

智能拐杖的市场浅析 导读：拐杖不仅是老人和有特殊需求的人群使用，近几年在户外运动-登山杖这方面也都有很大的需求，而智能拐杖却能把这两个消费者市场相结合，这就是完美！ 深圳作为智能硬件的发源地，在过去的几年中，几个比较古老的载体也都搭载智能硬件的高速火车，在消费类电子产品中展露头脚。智能手机早已人手一部，智能手表2015在步步高小天才引领下也炙手可热。谷歌眼镜前几年上市时候也引起电子市场热切关注，2015年VR终于也大爆发了。笔者从事电子行业也十年有余，一直很看好传统载体的升级换代，比如录音笔升级录像笔；普通手表变成智能手表；普通眼镜变成运动眼镜；普通内裤变成电子内裤,文胸升级电子文胸；普通水杯变智能水杯等等。近期笔者有留意到拐杖，拐杖作为一个最古老的载体，目前也积极的迈向智能拐杖的队伍。 首先，传统的拐杖是老人和特殊需求人群硬性需求，而且近百年来，随着户外运动人群日益增多，早已上升为专业的户外群体，都配备专业登山杖。由此看来，拐杖的使用者大致分为两类：A、腿脚不便的老人和特殊需求的人群；B、户外运动使用。 其次，拐杖上升智能化又能解决消费者什么问题呢？当下专业生产智能拐杖的厂家不多，功能也参差不齐。以烨美科技的智能拐杖为例（主要功能1.手电筒照明 2.收音机 3.MP3音乐 4.SOS一键呼救 5.远程聆听 6.GPS一键导航7.双向通话 8.专属APP功能）。现在社会竞争激烈，年轻人对老人的陪伴和关爱自然有所缺乏。大多子女购买智能拐杖作为礼品赠送给老人，收音机MP3可以愉悦身心，SOS求救GPS定位APP导航老人健康多一重保障。即使是三高帕金森，健忘症等人群也是深受其利的。全球老龄化的到来将会有更多需要照顾的老人，社会各层对老人的关爱也逐年上升，可想而知，消费人群是有多庞大.

人工智能在物联网中的应用毕业论文

毕业设计 设计（论文）题目：人工智能在物联网中的应用 专业班级：物联网141 学生姓名：周钟婷 指导教师：李生好 设计时间：2017.5.8——2017.6.9 重庆工程职业技术学院

重庆工程职业技术学院毕业设计（论文）任务书 任务下达日期：2017.5.8 设计（论文）题目：人工智能在物联网中的应用 设计（论文）主要内容和要求： 1.显示器件：引领TFT-LCD技术的创新和发展，致力于加快AMOLED、柔性显示、增强 现实、虚拟现实等新型显示器件及薄膜传感器件的进步。 2.智慧系统：以“物联网和人工智能”为主要方向，以用户为中心，基于在显示、人 工智能和传感技术优势，发展智能制造、智慧屏联、智慧车联、智慧能源四大物联网解决方案。 3.智慧健康服务：将显示技术、信息技术与医学、生命科技跨界结合，发展信息医学， 提供物联网智慧健康产品及服务。 教学团队主任签字：指导教师签字： 年月日年月日

重庆工程职业技术学院毕业设计（论文）指导教师评语评语： 成绩： 指导教师签名： 年月日

重庆工程职业技术学院毕业设计（论文）答辩记录

目录 摘要................................................... (1) 第一章目前人工智能技术的研究和发展状况......... . (2) 第二章显示器件事业技术应用 (2) 第三章智慧系统事业技术应用 (2) 3.1智能制造 (2) 3.2智慧屏联 (2) 3.3智慧能源 (2) 3.4智慧车联 (3) 第四章智慧健康服务事业技术应用.................... .. (3) 第五章目前人工智能发展中所面临的难题.......... . (3) 5.1计算机博弈的困难................... .. (3) 5.2机器翻译所面临的问题................... . (4) 5.3自动定理证明和GPS的局限.......... (4) 5.4模式识别的困惑 (5) 第六章人工智能的发展前景 (5) 6.1人工智能的发展趋势 (5) 6.2人工智能的发展潜力大 (5) 结束语 (6) 参考文献 (6)

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

拐杖设计报告

序号（学号）： 设计报告 如今入口老龄化现象十分严重，而老年人健康问题也是不容忽视的问题。此次设计主要是针对老年人进行设计。 在设计产品之前，首先，我对于老年人进行了相关调查，结果显示如下： 一、我国老年人的现状 按照国际通行的老龄化社会标准，60岁以上的人口比例超过总人口的10%或者65岁以上人口比例超过7%，或当60岁以上人口比例超过20%或者65岁以上人口比例超过14%，称为老龄化社会。日本《追求》周刊杂志发表文章称，中国将成为发展中国家中第一个进入“老龄化社会”的超级大国。我国从1999年就已经开始迈入老龄化社会，目前，我国老龄化趋势正在加速。截至2008年底，全国60岁以上人口1.6亿人，约占全国人口数量的12%，其中65岁以上人口1.09亿人，占全国总人数的8.3%，而2010年11月1日，中国60岁以上的老年人达1.78亿，占总人口的13.2%，65岁以上老年人为1.19亿，占总人口的8.87%。报告预测分析指出，2014年中国老年人口将突破2亿，2025年达到3亿，2042年老年人口比例将超过总人口的30%，中国正在“跑步”进入老龄社会。 二、老年人口年龄结构方面 资料显示，低、中龄老年人是我国老年人的主体。截至2006年6月1日，60-69岁的低龄老年人占老年人总数的56%，70-79岁的中龄老年人占老年人总数的34.1%，80岁以上的高龄老年人占老年人总数的9.9%。可见，我国低、中龄老年人占有相当的比例。据预测，近10-20年时间内，这部分人口增长速度将大大超过总人口的年平均增长速度（1.68%）。 其次，我对现今市场上存在的老年人辅助工具的现状进行了调查： 随着人们收入水平的提高、健康生活理念的渗入，老年人在满足基本需求之后，有不断提出更高层次的休闲、娱乐要求。由于肢体运动机能的老化、认知能力下降等各方面因素，限制了老年人的活动空间和活动范围。老年人辅助工具成为老年人生活的必备产品。据2010年在上海举办的中国国际残疾人和老年人康

《人工智能及应用》论文

重庆理工大学 专业选修课课程考察报告《人类智能与人工智能的思考》 课程名称：《人工智能及应用》学生姓名： 学号： 提交时间：2016年12月12日

[摘要] 计算机技术的高速发展使得计算机的运算速度可以超过人脑的运算速度，同时出现了诸如进行人机对弈等高度智能的计算机，那么是否意味着人工智能能够达到或超过人类智能的程度呢？本文将对此进行分析、思考。 [关键词] 计算机；人类智能；人工智能；算法；思维 进入2l世纪，计算机硬件和软件更新的速度越来越快，计算机这个以往总给人以冷冰冰的机器的形象也得到了彻底的改变。人机交互的情形越来越普遍，计算机被人类赋予了越来越多的智能因素。伴随着人类把最新的计算机技术应用于各个学科，对这些学科的认知也进入了日新月异的发展阶段，促使大量的新的研究成果不断涌现。例如：“人机大战”中深蓝计算机轻松的获胜、人类基因组排序工作的基本完成、人类大脑结构性解密、单纯器官性克隆的成功实现等等。随着计算机这个人类有史以来最重要的工具的不断发展，伴随着不断有新理论的出现，人类必须重新对它们进行分析和审视。由于近几年生物学和神经生理学等许多新的研究成果的出现，对于人工智能与人类智能之间的关系引起了人们更多的思考。本文以比较的方法分析人类智能与人工智能二者的异同，并从马克思主义哲学的角度再次对人工智能与人类智能的进行了分析。 一、人类智能与人脑思维 我们知道所有的动物都有中枢神经控制系统，有了这一套系统也就有了思维。思维在不同的生物之间具有不同的功能，在低等动物中思维的作用更多的是本能控制，高等动物除了本能控制以外还有为适应环境所工作，人类思维则具有了改造环境所进行的工作。人类的思维起源于对周围事物的认识，最初是形象思维过程，等人们发现各个事物之间的相互关系之后，就开始了逻辑思维过程，随着对事物之间相互关系的分门别类和对周围世界认识的加深，又有形式逻辑，数理逻辑，抽象逻辑等等。人类自身的智能是人类思维活动中表现出来的能力，大脑是人类认知和智能活动的载体，思维是大脑对客观事物的本质及其内在联系的概括和反映。人类智能的也就是人类思维的结果。但是直到现在，科学家对于人脑的结构以及人脑的思维过程一直处于研究阶段，当然，随着时间的推移和科学技术水平的提高，有一天人类应该会破解自身的思维过程。

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。

机械创新设计-多功能拐杖

机械创新设计-多功能拐杖

机械创新设计 多 功 能 拐 杖 学生姓名： 学号： 专业班级： 2014年 12 月 7 日

多功能拐杖 摘要：鉴于我国人口渐趋老龄化，老年人口的健康和生活质量，已经成为社会各界的广泛关注焦点，作为老年人口广泛使用的一种工具，拐杖的设计衍生出许多新的研究课题。本文将从拐杖的发展现状、新型多功能拐杖的设计及原理、产品的发展前景等方面介绍此款智能拐杖。 关键词：拐杖、多功能、老年人、智能 一、产品背景及发展现状 根据美国普查的研究，世界性的人口老龄化是“历史上未曾出现的社会现象”。从根本上讲，这种人口转变是医疗进步、教育水平明显提高和经济发展的直接成就，因此，人们可以把这一现象当作历史进步来庆祝。但与此同时，老年人的健康保障以及生活起居问题也随之而来，老年人口的增多势必引发社会对老年人健康、安全的高度重视。人进入衰老阶段后，器官生理功能逐渐减退，机体代谢变得缓慢，免疫机能下降，应急能力日渐减弱，极易发生摔跤的事故，轻者疼痛不已，重则骨折，甚至有时会有丧命的危险。因此拐杖应运而生，拐棍能帮助老人站立，拐棍能作为助步器帮助老人行走，拐棍还能作为有视力障碍的老人的眼睛为他们的日常生活保驾护航。

作为老年人广泛使用的一种工具，拐杖的设计由此衍生出许多新的研究课题。 老年人需要锻炼与出行。但是由于疾病的侵扰，体能的下降，“行路难”问题不可避免地成为困扰着老人们的一个难题。调查显示，80%的老人不愿意在没有人搀扶的情况下独自出门。我们从这种问题上展开思考，设计了一款智能手杖，保障老年人出行的安全和锻炼的需要。 现在市场上的手杖品牌混杂，质量参差不齐，功能单一，只能单单起到支撑作用，并不能充分满足老年人生理要求。有不少老年人的手杖是不理想的，一根合适的手杖对老年人的安全十分重要。根据老年人的需求和消费特点，我们可以设计一款集多种功能于一体的手杖，来满足老

新型智能手杖策划书

新 型 智 能 手 杖 设 计 策 划 书 课题名称新型智能手杖的设计 课题申请人韩旭 所在院（部）机械工程学院 课题指导教师张新伟职称讲师（硕士）

新型智能手杖策划书 手杖自从人类能够步行就开始使用，当今已成为许多老年人“助走”的晚年外出的必带之物。它既可稳身健步，又可增强体力，除此之外，手杖还有颇多妙用，人们通常称它是老年人的“第三条腿”。中国已经进入了老龄化社会，意味着手杖具有更大的消费群体。现在市场上的手杖基本都只是单一支撑功能，不具备各种新环境下应具有的智能功能。我们此次设计的是一种新型的、智能化的、多功能的、更便捷的手杖，手杖由GPS定位系统，距离传感器，指南针，小型手电筒、收音机等构成。 1.设计构思的提出 中国乃至世界的很多国家都已经进入老年化社会，对于老年人的日常生活质量应当有所提高，而我们的智能手杖的刚好能达到这个目的，让老年人摆脱种种出行的困扰。 在科技发展的今天，年轻人的产品到处可见，我们也想让老人们赶上潮流，让老人们的晚年更加幸福。现在越来越多的年轻人选择和父母分开住，许多老年人在退休后特别的孤独，有的都已经构成心理上的疾病了，在世界老龄化这一现实的条件下，老年人作为社会上的一个为数不少的群体，更应该引起我们更多人的关注。老年人在生理上许多功能都在退化，老年人的触觉在55岁之后有急剧迟钝的可能性，管理平衡的机能构造衰退导致姿势和步态不稳，也就加大了摔跤的可能性。 这个智能手杖的提出就是鼓励老年人多外出行走，好好享受阳光，享受生活，也是提高老年人晚年幸福生活的产物之一。 2.手杖设计项目 （1）GPS定位系统 如何实现GPS与手杖结合呢？把手杖把手第一节内中空，安装GPS电子设备，GPS接收机主要由接收天线、主机和电源组成。进行相关匹配然后由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得民用GPS 定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS）技术，建立基准站（差分台）进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出数据，并对外发布。接收机收到该数据后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS（DGPS），定位精度可提高到5米。导航系统主要由导航主机和导航显示终端两部分构成。内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，由此测定使用者当前所处的位置。导航主机通过GPS卫星信号确定的位置坐标与电子地图数据相匹配，便可确定使用者在电子地图中的准确位置。把手杖把手的第1节内中空,安装GPS电子设备，GPS接收机主要由接收天线、主机和电源组成。因为拐杖细长和重量轻,其内部电路集成度高,因此,选择伽明公司的GPS25-LVSOEM板作为主机。GPS25-LVS接收模块定位速度快,工作稳定,耐电压冲击,具有很好的抗干扰性,是目前应用最广泛的GPS接收处理板,能满足各种导

人工智能论文3500字

研究生课程论文 人工智能前沿 论文题目:人工智能技术在求机器人工作 空间的应用 课程老师:罗亚波 学院班级:汽研1602班 学生姓名:张小涵 学号:15 2016年10月

人工智能技术在求机器人工作空间的应用 摘要 人工智能的发展迅速,现在已经渗透到机器人的全方位分析与机器人的工作空间的计算中,其对机器人的应用起着越来越重要的作用。元素限制法由三个限制元素构成,分别为杆长限制、转角限制、连杆的干涉。在初步确定限制元素后即可得到边界条件,即可得到工作空间。圆弧相交法由运动学反解过程、工作空间的几何描述以及工作空间的计算过程组成。两者各有其优缺点,都就是可取的求工作空间的方法。 关键词:人工智能元素限制圆弧相交工作空间 Abstract With the rapid development of artificial intelligence, it has been applied to the analysis of the robot and the working space of the robot、It plays a more and more important role in the application of the robot、The element restriction method is composed of three elements, which are the length of the rod, the restriction of the angle and the interference of the connecting rod、 Boundary conditions can be obtained after the preliminary determination of the limiting element、 The arc intersection method is composed of the process of the inverse kinematics of the kinematics, the geometric description of the working space and the calculation process of the working space、 Both have their own advantages and disadvantages, are desirable for the working space of the method、Key words: artificial intelligence element limit arc intersection working space

老人智能拐杖设计方案

老人智能拐杖设计方案 如何防止年迈老人走失?如何让上有老下有小、分身乏术的中年人，给予更多的时间照顾老人，尤其是在老人外出和独自在家时?科技以人为本，基于这个看护难点，英唐众创方案公司推出智能拐杖方案，方案中将核心的定位寻踪、一键求救、双向通话等科技功能整合到拐杖中，不仅解决老人出行安全问题，而且还能通过智能功能强化子女和老人联系。 目录 1.老人智能拐杖功能特点 2.老人智能拐杖的构成 3.老人智能拐杖介绍 1.老人智能拐杖功能特点 1、SOS紧急呼救1)智能拐杖系统开启，长按“SOS按键”几秒，直到智能拐杖开始拨打SOS号码，才表示紧急求救功能开始工作。紧

急呼救开启后，拐杖会自动循环拨打APP上已设置的SOS号码两次，如果无人接听，则拐杖会自动发出报警声(大于80分贝，以便引起路人注意)。如果需要停止拨号，短按“电源键”挂掉;如果需要中断报警，则短按“SOS按键”。2) 如果关爱者没有及时接听求救电话，看到未接电话后，可以直接回拨或者通过APP查询拐杖使用者当前定位，了解最新状况。2、GPS实时定位实时定位：APP点击“实时定位”按钮可对智能拐杖进行反向定位，可查询拐杖使用者的最新定位信息并实现一键导航。3、历史轨迹查询历史轨迹：点击“轨迹查询按钮”可查看智能拐杖以往所有的行走轨迹，点击轨迹点可显示定位时间与具体位置。4、FM收音机/MP3播放器1)“F/M”功能：当智能拐杖开启时，短按“功能按键”，可以打开“收音机”或“播放器”播放模式，并且可以实现搜索上一台、搜索下一台随意切换。再次短按则是在二者之间做切换模式，长按几秒可关闭。音量调节：用音量按钮“+”或“-”来操作。2) MP3功能：当智能拐杖开启时，短按“功能按键”，可以打开“收音机”或“播放器”播放模式，并且可以实现上一首、下一首随意切换。再次短按则是在二者之间做切换模式，长按几秒可关闭。音量调节：用音量按钮“+”或“-”来操作。5、手电筒照明1)三档开关：由上至下分别为“照明”、“闪灯”、“关闭”三个档位。2)“照明”档：如果夜晚或者光线不好情况下，打开“照明”档，可以轻松实现。3)“闪烁”档：如果前方有行人，打开“闪烁”档可以引起行人注意避让;如果发生紧急情况，打开“闪烁”档还可以得到及时施救。6、“通话”和“远程聆听”1)点击APP主

人工智能结课论文

内蒙古科技大学2014/2015 学年第一学期《人工智能》结课报告 课程号：76807376-01 考试方式：结课报告 使用专业、年级：计算机应用2012-3,4 任课教师：陈淋艳 班级：12级计算机3班 学号：1276807336 姓名：王志鹏

目录 前言 (3) 一、专家系统简介 (4) 二、关键字： (5) 三、专家系统概念和理论 (6) 四、专家系统的发展概况 (7) 五、专家系统的应用分析 (8) 六、专家系统的发展前景 (12) 七、专家系统的总结 (13) 八、学习心得 (14) 参考文献 (15)

前言 人工智能是经过40多年发展起来的一门综合性学科，它旨在研究如何利用计算机等现代工具设计模拟人类智能行为的系统。在众多的人工智能应用领域中，专家系统是30多年来发展起来的一种最具代表性的智能应用系统，它旨在研究如何设计基于知识的计算机程序系统来模拟人类专家求解专门问题的能力。专家系统是人工智能中最活跃的一个分支，是人工智能发展最重要的推动力。 由于人类对自身的思维规律和智能行为仍在探索中，因此，人工智能与专家系统仍然是一门开放的年轻学科。近几年来，人工智能与专家系统的研究越来越深入，新的思想、新的理论以及新的方法与技术不断涌现，新的研究成果不断充实着这一研究领域，尤其是模糊逻辑与神经网络及其结合的研究已成为当前人工智能或智能模拟的重要研究方向，学术论文数以千计，应用成果迭出。

一、专家系统简介 摘要:自从1965年世界上第一个专家系统DENDRAL问世以来，专家系统的技术和应用，在短短的30年间获得了长足的进步和发展。特别是20世纪80年代中期以后，随着知识工程技术的日渐丰富和成熟，各种各样的实用专家系统如雨后春笋般地在世界各地不断涌现。构建专家系统用到的思维方式可能是各种认知工具中最难的,因为它需要形式推理与逻辑推理,建构专家系统需要智力上的参与和挑战。本文首先介绍了专家系统的概念和理论及发展概况，并着重分析他们的应用和发展前景。

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

智能拐杖的市场浅析

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智能拐杖的市场浅析 导读：拐杖不仅是老人和有特殊需求的人群使用，近几年在户外运动-登山杖这方面也都有很大的需求，而智能拐杖却能把这两个消费者市场相结合，这就是完美！ 深圳作为智能硬件的发源地，在过去的几年中，几个比较古老的载体也都搭载智能硬件的高速火车，在消费类电子产品中展露头脚。智能手机早已人手一部，智能手表2015在步步高小天才引领下也炙手可热。谷歌眼镜前几年上市时候也引起电子市场热切关注，2015年VR终于也大爆发了。笔者从事电子行业也十年有余，一直很看好传统载体的升级换代，比如录音笔升级录像笔；普通手表变成智能手表；普通眼镜变成运动眼镜；普通内裤变成电子内裤,文胸升级电子文胸；普通水杯变智能水杯等等。近期笔者有留意到拐杖，拐杖作为一个最古老的载体，目前也积极的迈向智能拐杖的队伍。 首先，传统的拐杖是老人和特殊需求人群硬性需求，而且近百年来，随着户外运动人群日益增多，早已上升为专业的户外群体，都配备专业登山杖。由此看来，拐杖的使用者大致分为两类：A、腿脚不便的老人和特殊需求的人群；B、户外运动使用。 其次，拐杖上升智能化又能解决消费者什么问题呢当下专业生产智能拐杖的厂家不多，功能也参差不齐。以烨美科技的智能拐杖为例（主要功能1.手电筒照明 2.收音机音乐一键呼救 5.远程聆听一键导航7.双向通话 8.专属APP功能）。现在社会竞争激烈，年轻人对老人的陪伴和关爱自然有所缺乏。大多子女购买智能拐杖作为礼品赠送给老人，收音机MP3可以愉悦身心，SOS求救GPS定位APP导航老人健康多一重保障。即使是三高帕金森，健忘症等人群也是深受其利的。全球老龄化的到来将会有更多需要照顾的老人，社会各层对老人的关爱也逐年上升，可想而知，消费人群是有多庞大.

人工智能论文

重庆理工大学 专业选修课课程考查报告 《AI的发展与未来》 课程名称：《人工智能及应用》 专业：软件工程 学号： 学生姓名： 提交时间：2017年5月5日

进入人工智能 人工智能的话题，在近年尤其火热，很多人是因为在2016年看到AlphaGo打败了世界围棋冠军李世石。这使得大家对人工智能非常感兴趣，同时也有很多人思考人工智能是否应该继续无节制地发展下去？人们会担忧将来人工智能发展到一定的高度可能会取代人类。包括霍金、比尔·盖茨这样伟大的人物也怀疑人工智能。 我们谁都无法下结论说到底该不该发展人工智能，所以我们先来了解一下什么是人工智能，否则我们只会在对人工智能的恐惧中无法获得理性认知。 人工智能似乎没有明确的定义。人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作[1]，这是美国麻省理工学院的温斯顿教授认为的人工智能。人工智能大概来说可能是有几个部分，首先是感知，感知是包括视觉、语音、语言；然后是决策，做一些预测，做一些判断；那当然如果你要做一套完整的系统，就像机器人或是自动驾驶，它会需要一个反馈[2]。 人工智能的发展 通过了解人工智能发展的主要里程碑，可能会更加直观的了解人工智能。在感知方面，比如我国的科大讯飞。该企业使命是让机器能听会说，能理解会思考；用人工智能建设美好世界[3]。正如他们的企业使命，讯飞语音识别软件现在已经能听懂人们所说的，而且正确率相当高，如果要打很多字完全可以不动手，直接念一遍就都以文字的形式输出来。以前电视里播的现场直播都是没有字幕的，现在已经可以在直播的时候也可以看到实时字幕。可见语音识别给我们带来了巨大的便利。还如微软的小冰，你可以在微信关注她，并且同她聊天，还可以和她语音聊天，她甚至可以为你唱歌。现在小冰会的东西越来越多，也越来越智能。 决策方面，从早期MicrosoftOffice里的工具到Google广告的推荐，然后到金融行业的很多智能决策公司的出现，进步迅速。现在的gamil，有时候收到email，Google会跳出来问要不要发回复，有时候它连回复都帮你写好了，而且写的很精确。这也是人工智能的体现。可能以后我们讲话都不用，助理能帮我们搞定。最后是反馈，比如无人驾驶汽车，它通过车载传感系统感知道路环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和信息，控制车辆的转向和速度，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的。从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。 深度学习及其应用领域 提到人工智能就不得不提深度学习，它是一种神经网络，它的特点是使用了多层网络，能够学习抽象概念，同时融入自我学习，而且收敛相对快速。收敛快速可能是一种技巧，不见得是一个理论，但是有一批人通过它解决了很多重要的问题。简单的来说，如果我们有很多笑脸，然后我们把笑脸的像素输入到一个神经网络里面去，最后你那儿希望让机器能识别这是姚明，那是马云，但是因为你这个深度学习的网络很深，要一次性学会这么多也会比较困难，所以就需要用到一个比较快速收敛的技巧——自我学习。通过自我学习，机器会逐步从大量的样本中逐层抽象出相关的概念，然后做出理解，最终做出判断和决策。深度学习或者是任何的机器学习，它是不是超越人类的能力表现，如果超越的话，可能很多应用就会产生。比如在机场，如果机器识别人脸的准确度超过人，那么那些边防的人就可能不需要那么多。这并不是说机器不会犯错，而是说既然人不能比机器做的更好，那不妨就用机器取代。

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)

烨美智能拐杖说明书word版

智能拐杖 使用手册 一、快速入门 1、设备部位图

二、拐杖使用方法 1、紧急呼救 操作方法：拐杖系统开启的前提下，长按“SOS按键”4秒，直到拐杖开始拨打SOS号码，才表示紧急求救功能开始工作。如果需要停止拨号，短按“电源键”。 功能原理： 1)紧急呼救开启后，拐杖会自动循环拨打APP上已设置的SOS号码两次，如果无人接听，则拐杖会自动发出报警声并LED照明灯闪烁，以便引起路人注意。 2)为了提高救援的可能性，如果接通后通话时长不超过6秒，则视为无效通话，拐杖自动拨打下一个SOS号码，依次循环拨打两次。 3)如果关爱者没有及时接听求救电话，看到未接电话后，可以直接回拨或者立即定位使用者所在的位置，了解最新状况。 2、接听来电 操作方法：当拐杖接收来电时，会语音播报来电的号码，只要按一下“SOS按键”即可进行通话。如果需要挂断电话，短按“电源键”即可。注：为了有效防止电话骚扰，拐杖只能接听APP中设置的“SOS号码”和“亲情号码”； 3、收音机、播放器 功能按键8 “M/F”：当拐杖系统开启时，短按“功能按键8“M/F””，可以打开“收音机”或“播放器”播放模式，再次短按则是在二者之间做切换模式，长按3秒为关闭。当拐杖处于“收音机”播放模式时：功能按键9 “▲”为搜索上一台。功能按键10 “▼”为搜索下一台。当拐杖处于“播放器”播放模式时：功能按键9 “▲”为上一首。功能按键10 “▼”为下一首。音量调节：用音量按钮“+”或“-”来操作。 4、查看时间和电量 在收音机/播放器功能在待机情况下，短按“▲”为查看当前时间， 短按“▼”则为查看当前电量。 5、手电筒 三档开关：由上至下分别为“照明”、“闪灯”、“关闭”三个档位。 “照明”档：如果夜晚或者光线不好情况下，打开“照明”档，可以轻松实现。 “闪烁”档：如果前方有行人，打开“闪烁”档可以引起行人注意避让； 如果发生紧急情况，打开“闪烁”档还可以得到及时施救。 6、充电续航 操作方法：将附送的充电器的插入Micro USB接口处充电。 手杖采用低电流安全模式充电，充电时长：4-5小时。充满电后，支持待机15天以上。 注：当收音机/播放器音量变小，或手电筒亮度变暗时，则为低电量提示，请及时充电。 如果不使用手杖时，请关闭手电筒，避免长时间耗电，从而影响续航时间。 如果手杖长时间闲置，请充满电后再使用。 三、APP使用方法 1 、APP下载安装 “拐杖行踪宝”APP有Android和iOS两个版本，请根据手机类型选择合适的版本下载。 方法一：请扫描下方二维码下载。 方法二：在"安卓各应用市场"或者 "App store"中，搜索“拐杖行踪宝”下载。

人工智能论文机器学习与大数据

《人工智能》课程结课论文课题：机器学习与大数据 姓名： 学号： 班级： 指导老师： 2015年11月13日

机器学习与大数据 摘要 大数据并不仅仅是指海量数据，而更多的是指这些数据都是非结构化的、残缺的、无法用传统的方法进行处理的数据。大数据时代的来临，随着产业界数据量的爆炸式增长,大数据概念受到越来越多的关注。然而随着大数据“越来越大”的发展趋势，我们在分析和处理的过程中感觉到的困难也愈加的多了。这个时候我们想到了机器学习。机器学习几乎无处不在，即便我们没有专程调用它们，它们也经常出现在大数据应用之中，大数据环境下机器学习的创新和发展也倍加受到了关注。 关键词：大数据；机器学习；大数据时代 Machine learning and big data Abstract Big data is not only refers to the huge amounts of data, and to talk about these data are structured, broken, can't use the traditional method of processing of the era of big data, with the industry to the explosion of data volumes, large data concept is more and more , as the data, the development trend of "growing" in the process of analysis and processing we feel is more time we thought about the machine learning is almost everywhere, even if we don't have to call them specially, they are also often appear in the big data applications, large data machine learning under the environment of innovation and the development also has received

人工智能课程论文

中南林业科技大学 课程论文 论文名称：人工智能课程论文 班级：信息与计算科学一班 姓名：丁洁（20083687）指导教师：黄慧华 日期：2011 - 10

人工智能课程论文 摘要：人工智能一直处于计算机技术的前沿，人工智能研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的发展方向。今天，已经有很多人工智能研究的成果进入人们的日常生活。将来，人工智能技术的发展将会给人们的生活、工作和教育等带来更大的影响。 关键字：人工智能、智能化电子、符号计算、模式识别、专家系统、机器翻译人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。从计算机应用系统的角度出发，人工智能是研究如何制造出人造的智能机器或智能系统，来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。 一、人工智能的具体描述 人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的，现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更快、更准确，因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的, 人工智能这门科学的

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