導(dǎo)盲機器人簡介
導(dǎo)盲機器人是為視覺障礙者行動提供導(dǎo)航幫助的一種服務(wù)機器人，它利用多種傳感器對周圍環(huán)境進行探測，將探測的信息進行處理然后做出相應(yīng)的反饋提供給驅(qū)動裝置和視障者，以幫助使用者有效地避開障礙。下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了導(dǎo)盲機器人簡介，歡迎閱讀。
導(dǎo)盲機器人簡介
對于視障人士來說如何掌握行走的方式和特性是日常生活的重要部份，他們可以依賴一定的輔助設(shè)施，比如傳統(tǒng)的盲杖、加入聲波探測障礙物的電子盲杖，還有其他的盲人導(dǎo)航設(shè)備等等，這一切都有它們的優(yōu)點和缺點。
80%的視力殘疾人士覺得，現(xiàn)時所能提供的輔助設(shè)施實際上不能滿足他們的活動需要，它們不能給用戶提供正確的路徑和躲避障礙。
幾乎所有的視力殘疾人士都希望有一個輔助導(dǎo)航設(shè)施可以讓他們和正常人一樣的，能確保他們在路上感覺方便和安全。
導(dǎo)盲機器人發(fā)展
在導(dǎo)盲機器人的發(fā)展歷程中，人們首先是以室內(nèi)環(huán)境為背景，開始了移動機器人的探索性研究。此時并沒有針對具體的任務(wù)或應(yīng)用背景，而是面向室內(nèi)結(jié)構(gòu)化環(huán)境的基本技術(shù)的初步研究，包括機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計，控制技術(shù)，傳感器技術(shù)，信息融合，路徑規(guī)劃和不確定性處理等。一些國外大學(xué)和研究機構(gòu)的早期研究得到很多重要的結(jié)論。此外，對多傳感器信息融合在機器人上的運用，積累了大量寶貴經(jīng)驗。進入八十年代后，人們根據(jù)前一階段的研究技術(shù)基礎(chǔ)，開始了對室內(nèi)自主式移動機器人的研究。一直持續(xù)到今天，目前來看，導(dǎo)盲機器類型大致可分為以下3類:
一. 手杖類導(dǎo)盲輔具
視覺障礙者使用最普遍的輔助工具就是白手杖(White-cane)。由于在行動上有諸多受限，所以他們在生活上面臨很大的挑戰(zhàn)。正因為白手杖的設(shè)計簡單使用方便，所以便一直被普通盲人所使用。
2010年5月20日，日本公開了一種新發(fā)明的電子導(dǎo)盲杖，該種導(dǎo)盲杖能夠讓使用者感受到臉部高度處的障礙物。這種新型導(dǎo)盲杖裝有2個超聲波感應(yīng)器，能夠感應(yīng)到前方2米臉部高度處的障礙物，并通過震動手柄通知使用者。該導(dǎo)盲杖重量也控制在300克左右，與傳動導(dǎo)盲杖基本相當(dāng)。
二.穿戴式導(dǎo)盲輔具
美國大學(xué)機器人實驗室Shoval以其所設(shè)計的避障系統(tǒng)ObstacleAvoidanceSystem(OAS)為基礎(chǔ)開發(fā)出了腰帶式行動輔具。該輔具在實際使用上可分為引導(dǎo)模式(GuidanceMode)及全景模式((ImageMode)等兩種模式。引導(dǎo)模式是帶領(lǐng)使用者在不發(fā)生碰撞的情況下繞過障礙物，全景模式是以超聲波試圖描繪出區(qū)域內(nèi)的全景地圖，在轉(zhuǎn)變成聲音的大小、頻率及左右方位差異等發(fā)音方式，告知使用者所在區(qū)域內(nèi)障礙物的大小、遠近等信息，讓視障者判斷出周圍環(huán)境情況。
三.移動式導(dǎo)盲輔具
Rentschle研發(fā)了一款行動輔具VA-PAMAID(VeteransAffairsPersonalAdaptiveMobilityAid)其續(xù)航力可以達到10.9公里(充滿電時)在行程速度達到1.2m/s時，可正確的避開障礙物。此產(chǎn)品主要適用于老年人，可輔助行動者身體的平衡。雖然，該系統(tǒng)的功能比較強大，但是，其體積過于龐大，對于視障者而言將不適合。
日本山梨大學(xué)(UniversityofYamanashi)研制了一種智能手推車ROTA (RoboticTravelAid)。這款小車高lm，重60kg，配備視覺系統(tǒng)以及視覺傳感器和聲音傳感器。它可以引導(dǎo)人穿過馬路，當(dāng)它移動的時候，能夠意識到周圍的環(huán)境，并且能夠識別路標(biāo)，例如斑馬線，交通信號燈。當(dāng)它探測到交通信號燈變紅或者車和其他步行者的時候，它將會停下來。如果遇到問題，它將與服務(wù)中心取得聯(lián)系，并且允許在軌道上給出額外的信息和命令。
目前國內(nèi)的研究普遍落后于國外。國內(nèi)的研究重點基本是在拐杖方面下功夫，如北京理工大學(xué)研制的“導(dǎo)盲杖”。在導(dǎo)盲機器人上的研究相對而言有所不足。
機器人的組成部分
從最基本的層面來看，人體包括五個主要組成部分：
身體結(jié)構(gòu)
肌肉系統(tǒng)，用來移動身體結(jié)構(gòu)
感官系統(tǒng)，用來接收有關(guān)身體和周圍環(huán)境的信息
能量源，用來給肌肉和感官提供能量
大腦系統(tǒng)，用來處理感官信息和指揮肌肉運動
當(dāng)然，人類還有一些無形的特征，如智能和道德，但在純粹的物理層面上，此列表已經(jīng)相當(dāng)完備了。
機器人的組成部分與人類極為類似。一個典型的機器人有一套可移動的身體結(jié)構(gòu)、一部類似于馬達的裝置、一套傳感系統(tǒng)、一個電源和一個用來控制所有這些要素的計算機“大腦”。從本質(zhì)上講，機器人是由人類制造的“動物”，它們是模仿人類和動物行為的機器。
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