導(dǎo)盲機(jī)器人簡(jiǎn)介
導(dǎo)盲機(jī)器人是為視覺障礙者行動(dòng)提供導(dǎo)航幫助的一種服務(wù)機(jī)器人，它利用多種傳感器對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行探測(cè)，將探測(cè)的信息進(jìn)行處理然后做出相應(yīng)的反饋提供給驅(qū)動(dòng)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(jī)器人簡(jiǎn)介，歡迎閱讀。
導(dǎo)盲機(jī)器人簡(jiǎn)介
對(duì)于視障人士來(lái)說(shuō)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(cè)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(diǎn)和缺點(diǎn)。
80%的視力殘疾人士覺得，現(xiàn)時(shí)所能提供的輔助設(shè)施實(shí)際上不能滿足他們的活動(dòng)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(gè)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?cè)诼飞细杏X方便和安全。
導(dǎo)盲機(jī)器人發(fā)展
在導(dǎo)盲機(jī)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(dòng)機(jī)器人的探索性研究。此時(shí)并沒有針對(duì)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(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(guó)外大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的早期研究得到很多重要的結(jié)論。此外，對(duì)多傳感器信息融合在機(jī)器人上的運(yùn)用，積累了大量寶貴經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)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(duì)室內(nèi)自主式移動(dòng)機(jī)器人的研究。一直持續(xù)到今天，目前來(lái)看，導(dǎo)盲機(jī)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(dòng)上有諸多受限，所以他們?cè)谏钌厦媾R很大的挑戰(zhàn)。正因?yàn)榘资终鹊脑O(shè)計(jì)簡(jiǎn)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(gè)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(guò)震動(dòng)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(dòng)導(dǎo)盲杖基本相當(dāng)。
二.穿戴式導(dǎo)盲輔具
美國(guó)大學(xué)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室Shoval以其所設(shè)計(jì)的避障系統(tǒng)ObstacleAvoidanceSystem(OAS)為基礎(chǔ)開發(fā)出了腰帶式行動(dòng)輔具。該輔具在實(shí)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(guò)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(yuǎn)近等信息，讓視障者判斷出周圍環(huán)境情況。
三.移動(dòng)式導(dǎo)盲輔具
Rentschle研發(fā)了一款行動(dòng)輔具VA-PAMAID(VeteransAffairsPersonalAdaptiveMobilityAid)其續(xù)航力可以達(dá)到10.9公里(充滿電時(shí))在行程速度達(dá)到1.2m/s時(shí)，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(dòng)者身體的平衡。雖然，該系統(tǒng)的功能比較強(qiáng)大，但是，其體積過(guò)于龐大，對(duì)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(guò)馬路，當(dāng)它移動(dòng)的時(shí)候，能夠意識(shí)到周圍的環(huán)境，并且能夠識(shí)別路標(biāo)，例如斑馬線，交通信號(hào)燈。當(dāng)它探測(cè)到交通信號(hào)燈變紅或者車和其他步行者的時(shí)候，它將會(huì)停下來(lái)。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(guó)內(nèi)的研究普遍落后于國(guó)外。國(guó)內(nèi)的研究重點(diǎn)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(jī)器人上的研究相對(duì)而言有所不足。
機(jī)器人的組成部分
從最基本的層面來(lái)看，人體包括五個(gè)主要組成部分：
身體結(jié)構(gòu)
肌肉系統(tǒng)，用來(lái)移動(dòng)身體結(jié)構(gòu)
感官系統(tǒng)，用來(lái)接收有關(guān)身體和周圍環(huán)境的信息
能量源，用來(lái)給肌肉和感官提供能量
大腦系統(tǒng)，用來(lái)處理感官信息和指揮肌肉運(yùn)動(dòng)
當(dāng)然，人類還有一些無(wú)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(jī)器人的組成部分與人類極為類似。一個(gè)典型的機(jī)器人有一套可移動(dòng)的身體結(jié)構(gòu)、一部類似于馬達(dá)的裝置、一套傳感系統(tǒng)、一個(gè)電源和一個(gè)用來(lái)控制所有這些要素的計(jì)算機(jī)“大腦”。從本質(zhì)上講，機(jī)器人是由人類制造的“動(dòng)物”，它們是模仿人類和動(dòng)物行為的機(jī)器。
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