一种导盲机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种导盲机器人，属于机器人技术领域；包括壳体，壳体内部固定连接有底盘，底盘下端设置有行走装置，底盘内部设置有空腔，所述行走装置设置在空腔内，行走装置包括设置空腔内部的螺纹杆、穿设在螺纹杆上的移动板，移动板下端固定连接有滚轮，空腔下端贯穿壳体设置有缺口，滚轮活动连接在缺口内，底盘上固定连接有支撑杆，底盘通过支撑杆固定连接有工控机，工控机内部分别设置有语音识别模块、惯性导航系统模块、移动控制模块、盲道识别模块，工控机外部表面设置有毫米波雷达模块，盲道识别模电连盲道检测装置，壳体顶端表面设置有GPS天线、语音筒。解决了滚轮不方便收纳且定位不精确的问题。定位不精确的问题。定位不精确的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种导盲机器人


[0001]本技术提供一种导盲机器人，属于机器人


技术介绍

[0002]目前我国的盲人数量已达1500万，占据全球盲人数量的18％。是世界上盲人数量最多的国家，视障群体将在弱势群体中占据很大比重。但由于导盲道等设施不足以及现有相关辅助设备的缺乏，盲人的生活仍不便利。现在市面上有许多导盲产品，例如导盲杖、导盲仪等，但皆准确度差、不易操作等缺点无法很好地满足盲人群体的需求，就算是导盲犬，也会面临供不应求等问题。因此，设计一款便于操作的智能导盲机器人来帮助视觉障碍者在人行道行走、安全通过路口以及精确导航具有极高的社会价值，而传统的盲人机器人滚轮在不用时不方便收纳，尤其小孩会觉得机器人比较新颖在不用时有滚轮的存在会成为孩子玩具，且定位不精准，针对这些问题本技术进行了改善。

技术实现思路

[0003]本技术提供的一种导盲机器人，结构简单，并且可以解决滚轮不方便收纳且定位不精确的问题。
[0004]本技术为了解决上述问题，所提出的技术方案为：一种导盲机器人，包括壳体，所述壳体内部固定连接有底盘，所述底盘下端设置有行走装置，所述底盘内部设置有空腔，所述行走装置设置在空腔内，所述行走装置包括设置空腔内部的螺纹杆、穿设在螺纹杆上的移动板，所述移动板下端固定连接有滚轮，所述空腔下端贯穿壳体设置有缺口，所述滚轮活动连接在缺口内，所述底盘上固定连接有支撑杆，所述底盘通过支撑杆固定连接有工控机，所述工控机内部分别设置有语音识别模块、惯性导航系统模块、移动控制模块、盲道识别模块，所述工控机外部表面设置有毫米波雷达模块，所述盲道识别模电连盲道检测装置，所述壳体顶端表面设置有GPS天线、语音筒，所述壳体侧面分别设置有摄像头。
[0005]所述行走装置设置有两个，两个所述行走装置分别设置在壳体中间且相互对称。
[0006]所述空腔内壁一侧固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接在螺纹杆上，所述螺纹杆的另一端固定连接在空腔内壁上。
[0007]所述空腔内部设置有限位杆，所述限位杆的两端分别固定连接在空腔内壁上，所述限位杆穿设在移动板另一端。
[0008]所述语音识别模块分别电连有规划模块、感知模块，所述规划模块电连有定位模块，所述规划模块与感知模块电连。
[0009]所述盲道检测装置分别包括盲道图像采集器、高斯滤波和图像增强器、训练盲道分类器、分类粗略识别器、精确识别器。
[0010]所述摄像头电连盲道识别模块，所述语音筒电连语音识别模块，所述GPS天线电连惯性导航系统模块,所述电机电连移动控制模块。
[0011]本技术的有益效果：当使用者通过语音筒从出发点发出去目的地的指令时，
机器人开始定位和自主路径规划，并且开始实时路况导航，配备语音识别模块以及盲道检测装置的障碍物检测避障功能，通过毫米波雷达，摄像头等能够安全、准确、高效的感知环境并安全到达目的地，保证盲人的全程安全，可以实现传统导盲设备不具有的智能语音交互、精确线路导航以及双重安全保障，解决了定位不精确的问题，通过盲道图像采集器等图像识别技术际解决盲人在人行道行走与安全通过路口的问题，通过自主路线规划导航解决了盲人购物目的地单一，难以记住路线的问题，通过电机的设置使滚轮便于收纳，解决了轮不方便收纳的问题。
附图说明
[0012]图1为本技术一种导盲机器人的结构示意图。
[0013]图2为本技术一种导盲机器人局部A的结构示意图。
[0014]图3为本技术一种导盲机器人工作的结构示意图。
[0015](1、壳体；2、底盘；3、空腔；4、螺纹杆；5、移动板；6、滚轮；7、缺口；8、支撑杆；9、工控机；10、GPS天线；11、语音筒；12、摄像头；13、电机；14、限位杆)
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术进一步说明。
[0017]根据图1所示：本技术提供了一种导盲机器人：包括壳体1，所述壳体1内部固定连接有底盘2，所述底盘2下端设置有行走装置，所述底盘2内部设置有空腔3，所述行走装置设置在空腔3内，所述行走装置包括设置空腔3内部的螺纹杆4、穿设在螺纹杆4上的移动板5，所述移动板5下端固定连接有滚轮6，所述空腔3下端贯穿壳体1设置有缺口7，所述滚轮6活动连接在缺口7内，所述底盘2上固定连接有支撑杆8，所述底盘2通过支撑杆8固定连接有工控机9，所述工控机9内部分别设置有语音识别模块、惯性导航系统模块、移动控制模块、盲道识别模块，所述工控机9外部表面设置有毫米波雷达模块，所述盲道识别模电连盲道检测装置，所述壳体1顶端表面设置有GPS天线10、语音筒11，所述壳体1侧面分别设置有摄像头12；所述行走装置设置有两个，两个所述行走装置分别设置在壳体1中间且相互对称；所述空腔3内壁一侧固定连接有电机13，所述电机13的输出端固定连接在螺纹杆4上，所述螺纹杆4的另一端固定连接在空腔3内壁上；所述空腔3内部设置有限位杆14，所述限位杆14的两端分别固定连接在空腔3内壁上，所述限位杆14穿设在移动板5另一端；所述语音识别模块分别电连有规划模块、感知模块，所述规划模块电连有定位模块，所述规划模块与感知模块电连；所述盲道检测装置分别包括盲道图像采集器、高斯滤波和图像增强器、训练盲道分类器、分类粗略识别器、精确识别器；所述摄像头12电连盲道识别模块，所述语音筒11电连语音识别模块，所述GPS天线10电连惯性导航系统模块,所述电机13电连移动控制模块。
[0018]本技术的原理
[0019]综上所述：盲人通过语音筒输入目标位置，系统通过惯性导航系统模块定位当前盲人所处的位置以及目标位置，通过路规划模块、感知模块，在出发点与目标位置之间为盲人规划出一条最佳路线，并由惯性导航系统模块为机器人进行线路导航以及由底盘执行工控机发出的移动控制模块指令启动电机，电机带动螺纹杆
‑
带动移动板带动滚轮离开空腔，
执行行走的命令，为盲人进行线路导航的过程中，导盲机器人在盲人前方40
‑
60cm的距离引导盲人向前行走，通过摄像头和毫米波雷达进行环境感知，并由语音识别模块进行语音提醒。当机器人通过毫米波雷达和摄像头识别到规划的路线中存在障碍物，此时机器人通过语音识别模块提醒盲人前方有障碍物，告知盲人行走方向，并执行减速和绕道指令；当机器人通过摄像头检测到规划的路径中存在盲道，机器人会自动引导盲人走到盲道上，并带领盲人跟随盲道行走，盲道检测装置通过图像采集器将盲道图片采集，相应的图像质量并不高，通过高斯滤波和图像增强器对图像预处理主要包括图像增强和图像平滑去噪处理，图像的增强用于调整图像的对比度，突出图像中的重要细节，改善视觉质量，比较常见的有均值滤波、中值滤波、Laplace滤波、高斯滤波等，我们同时考虑去噪和边缘保留的平衡，选取了高斯滤波。训练盲道分类器采用离线的方式，采集正负样本，人工标记，LBP算子提取纹理特征，滑动窗口滑动检测正负样本，将含有盲道的图像人工标记为正样本，同时提取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导盲机器人，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)内部固定连接有底盘(2)，所述底盘(2)下端设置有行走装置，所述底盘(2)内部设置有空腔(3)，所述行走装置设置在空腔(3)内，所述行走装置包括设置空腔(3)内部的螺纹杆(4)、穿设在螺纹杆(4)上的移动板(5)，所述移动板(5)下端固定连接有滚轮(6)，所述空腔(3)下端贯穿壳体(1)设置有缺口(7)，所述滚轮(6)活动连接在缺口(7)内，所述底盘(2)上固定连接有支撑杆(8)，所述底盘(2)通过支撑杆(8)固定连接有工控机(9)，所述工控机(9)内部分别设置有语音识别模块、惯性导航系统模块、移动控制模块、盲道识别模块，所述工控机(9)外部表面设置有毫米波雷达模块，所述盲道识别模块电连盲道检测装置，所述壳体(1)顶端表面设置有GPS天线(10)、语音筒(11)，所述壳体(1)侧面分别设置有摄像头(12)。2.根据权利要求1所述的一种导盲机器人，其特征在于：所述行走装置设置有两个，两个所述行走装置分别设置在壳体(1)中间且相互对称。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌子雄，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：