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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于GPS的園區(qū)導(dǎo)盲機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 中國視弱人數(shù)眾多，由于受到視力限制，出行十分不便。為了幫助他們更加積極的融入社會(huì)生活，本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于GPS的園區(qū)導(dǎo)盲機(jī)器人。該導(dǎo)盲機(jī)器人能夠帶領(lǐng)盲人在小區(qū)、公園等區(qū)域進(jìn)行散步、購物等活動(dòng)，擴(kuò)大了盲人的自主行動(dòng)范圍。
- 詳細(xì)介紹：
- 中國視弱人數(shù)眾多，由于受到視力限制，出行十分不便。為了幫助他們更加積極的融入社會(huì)生活，本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于GPS的園區(qū)導(dǎo)盲機(jī)器人。該導(dǎo)盲機(jī)器人能夠帶領(lǐng)盲人在小區(qū)、公園等區(qū)域進(jìn)行散步、購物等活動(dòng)，擴(kuò)大了盲人的自主行動(dòng)范圍。 傳統(tǒng)的盲人導(dǎo)航多用手杖或?qū)と?。它們的弊端很多，手杖不能探測(cè)到較遠(yuǎn)的障礙物以及盲人前方的懸空物體。而導(dǎo)盲犬培訓(xùn)價(jià)格昂貴（約20萬元），訓(xùn)練周期長，淘汰率高，且使用壽命不定。而本設(shè)計(jì)所提出的基于GPS的導(dǎo)盲機(jī)器人利用地磁傳感器、GPS模塊實(shí)現(xiàn)定位和導(dǎo)航，利用加速度傳感器、傾斜傳感器防止人員和小車發(fā)生危險(xiǎn)，利用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)避障，利用GSM發(fā)送求救信息，從根本上解決了盲人出行的各種不便。該導(dǎo)盲車不僅可以自主避障和導(dǎo)航，而且能以短信或語音形式向監(jiān)護(hù)人或醫(yī)療中心傳送盲人位置信息，由監(jiān)護(hù)人或醫(yī)療中心對(duì)盲人實(shí)行遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)，并在盲人發(fā)生意外時(shí)自動(dòng)報(bào)警，解決了盲人出行的各種不便。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：中國視弱人數(shù)眾多，由于受到視力限制，出行十分不便。為了幫助他們更加積極的融入社會(huì)生活，本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于GPS的園區(qū)導(dǎo)盲機(jī)器人。 基本思路：本設(shè)計(jì)所提出的基于GPS的導(dǎo)盲機(jī)器人利用地磁傳感器、GPS模塊實(shí)現(xiàn)定位和導(dǎo)航，利用加速度傳感器、傾斜傳感器防止人員和小車發(fā)生危險(xiǎn)，利用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)避障，利用GSM發(fā)送求救信息， 首次使用時(shí)，由視力正常者引領(lǐng)小車到盲人所要去的各個(gè)地點(diǎn)，按下記錄按鈕，記錄路徑。正常使用時(shí)，通過語音提示選擇目的地，小車可自主前往該地點(diǎn)。 技術(shù)關(guān)鍵： 1、GPS模塊記錄路徑 2、超聲波傳感器測(cè)量道路障礙 3、地磁傳感器測(cè)量方向和小車轉(zhuǎn)向的精確控制及電機(jī)驅(qū)動(dòng) 4、加速度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 5、傾斜傳感器測(cè)量車體傾斜度 主要技術(shù)指標(biāo)： 1、GPS工作電壓：+5V 精度誤差：2-5m 2、磁場(chǎng)傳感器MMC212工作電壓：2.7-5.25v 3、GSM供電電壓：3.4-4.5 V； 4、加速度傳感器MXC6202x電壓：2.7 V -3.6 V
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 傳統(tǒng)的盲人導(dǎo)航多用手杖或?qū)とＫ鼈兊谋锥撕芏?，手杖不能探測(cè)到較遠(yuǎn)的障礙物以及盲人前方的懸空物體。而導(dǎo)盲犬培訓(xùn)價(jià)格昂貴（約20萬元），訓(xùn)練周期長，淘汰率高，且喂食等活動(dòng)增加盲人負(fù)擔(dān)。而本設(shè)計(jì)所提出的基于GPS的園區(qū)導(dǎo)盲機(jī)器人利用地磁傳感器、GPS模塊實(shí)現(xiàn)定位和導(dǎo)航，利用傾角傳感器防止人員和小車發(fā)生危險(xiǎn)，利用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)避障，語音模塊進(jìn)行報(bào)警和目的地提示，利用GSM發(fā)送信息,能夠引領(lǐng)盲人在小區(qū)、公園等小范圍區(qū)域內(nèi)進(jìn)行正?；顒?dòng)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品在河南理工大學(xué)舉辦的第五屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中獲得一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 三期產(chǎn)品制作當(dāng)中
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物（現(xiàn)場(chǎng)演示）、視頻、圖片、PPT
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說明：首先選擇目的地，在途中盲人可以通過旋鈕調(diào)速。通過重啟方式改變目的地，使用結(jié)束時(shí)，按下關(guān)閉按鈕，切斷電源。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 1、GPS自主導(dǎo)盲 2、人性化設(shè)計(jì)：導(dǎo)盲機(jī)器人動(dòng)力牽引;語音播報(bào)方便盲人使用;GSM方便家人獲取盲人的位置信息。 3.全方位提高安全性能：傾角傳感器獲得當(dāng)前車體與水平面的夾角，超過閾值，發(fā)出傾翻報(bào)警信號(hào)，提示盲人減速慢行。 適應(yīng)范圍：本設(shè)計(jì)主要針對(duì)盲人及視弱人群。 市場(chǎng)前景分析： 中國目前約有500萬盲人，由于受到視力限制，出行十分不便。而中國市場(chǎng)針對(duì)盲人產(chǎn)品種類缺乏。本設(shè)計(jì)將彌補(bǔ)國內(nèi)導(dǎo)盲產(chǎn)品的空缺，為盲人出行帶來方便，且產(chǎn)品價(jià)格低，擁有廣闊的市場(chǎng)前景。 經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：美國約有1萬只導(dǎo)盲犬，每只培訓(xùn)費(fèi)20萬人民幣，加上高達(dá)80%的淘汰率計(jì)算，則花費(fèi)約10億。而本設(shè)計(jì)價(jià)格適中，為盲人及視弱群體提供了方便。產(chǎn)品一旦投入市場(chǎng)將會(huì)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
同類課題研究水平概述
- 國外導(dǎo)盲產(chǎn)品現(xiàn)狀： 歐美與日本等國家關(guān)于導(dǎo)盲產(chǎn)品的研究起步較早，針對(duì)盲人及視弱群體運(yùn)動(dòng)障礙程度不同及其生活環(huán)境差異，運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù)研發(fā)了各類型產(chǎn)品。此類產(chǎn)品雖具有技術(shù)先進(jìn)、市場(chǎng)潛力大、經(jīng)擠效益高等特點(diǎn)，但高昂的價(jià)格使其應(yīng)用范圍受到很大的限制。國外現(xiàn)階段主要使用導(dǎo)盲犬為盲人導(dǎo)盲。導(dǎo)盲犬雖有較好的導(dǎo)盲效果但導(dǎo)盲犬培訓(xùn)價(jià)格昂貴（約20萬元），訓(xùn)練周期長，淘汰率高，且使用壽命不定。 國內(nèi)導(dǎo)盲產(chǎn)品現(xiàn)狀： 中國市場(chǎng)與歐美市場(chǎng)有很大的差別。國內(nèi)盲人主要使用手杖等傳統(tǒng)的導(dǎo)盲工具。手杖的弊端很多，如不能發(fā)現(xiàn)較遠(yuǎn)的障礙物以及前方的懸空物體。中國市場(chǎng)針對(duì)盲人的導(dǎo)盲產(chǎn)品研究尚處于初級(jí)開發(fā)階段?，F(xiàn)階段真正為盲人量身定做的產(chǎn)品種類少，生產(chǎn)廠家少；現(xiàn)有產(chǎn)品的安全性與使用效果也很難達(dá)到盲人要求。
