基本信息
- 项目名称：
- 基于GPS的园区导盲机器人
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 中国视弱人数众多，由于受到视力限制，出行十分不便。为了帮助他们更加积极的融入社会生活，本团队设计了基于GPS的园区导盲机器人。该导盲机器人能够带领盲人在小区、公园等区域进行散步、购物等活动，扩大了盲人的自主行动范围。
- 详细介绍：
- 中国视弱人数众多，由于受到视力限制，出行十分不便。为了帮助他们更加积极的融入社会生活，本团队设计了基于GPS的园区导盲机器人。该导盲机器人能够带领盲人在小区、公园等区域进行散步、购物等活动，扩大了盲人的自主行动范围。 传统的盲人导航多用手杖或导盲犬。它们的弊端很多，手杖不能探测到较远的障碍物以及盲人前方的悬空物体。而导盲犬培训价格昂贵（约20万元），训练周期长，淘汰率高，且使用寿命不定。而本设计所提出的基于GPS的导盲机器人利用地磁传感器、GPS模块实现定位和导航，利用加速度传感器、倾斜传感器防止人员和小车发生危险，利用超声波传感器实现避障，利用GSM发送求救信息，从根本上解决了盲人出行的各种不便。该导盲车不仅可以自主避障和导航，而且能以短信或语音形式向监护人或医疗中心传送盲人位置信息，由监护人或医疗中心对盲人实行远距离实时监护，并在盲人发生意外时自动报警，解决了盲人出行的各种不便。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：中国视弱人数众多，由于受到视力限制，出行十分不便。为了帮助他们更加积极的融入社会生活，本团队设计了基于GPS的园区导盲机器人。 基本思路：本设计所提出的基于GPS的导盲机器人利用地磁传感器、GPS模块实现定位和导航，利用加速度传感器、倾斜传感器防止人员和小车发生危险，利用超声波传感器实现避障，利用GSM发送求救信息， 首次使用时，由视力正常者引领小车到盲人所要去的各个地点，按下记录按钮，记录路径。正常使用时，通过语音提示选择目的地，小车可自主前往该地点。 技术关键： 1、GPS模块记录路径 2、超声波传感器测量道路障碍 3、地磁传感器测量方向和小车转向的精确控制及电机驱动 4、加速度传感器实时监测人体运动状态 5、倾斜传感器测量车体倾斜度 主要技术指标： 1、GPS工作电压：+5V 精度误差：2-5m 2、磁场传感器MMC212工作电压：2.7-5.25v 3、GSM供电电压：3.4-4.5 V； 4、加速度传感器MXC6202x电压：2.7 V -3.6 V
科学性、先进性
- 传统的盲人导航多用手杖或导盲犬。它们的弊端很多，手杖不能探测到较远的障碍物以及盲人前方的悬空物体。而导盲犬培训价格昂贵（约20万元），训练周期长，淘汰率高，且喂食等活动增加盲人负担。而本设计所提出的基于GPS的园区导盲机器人利用地磁传感器、GPS模块实现定位和导航，利用倾角传感器防止人员和小车发生危险，利用超声波传感器实现避障，语音模块进行报警和目的地提示，利用GSM发送信息,能够引领盲人在小区、公园等小范围区域内进行正常活动。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品在河南理工大学举办的第五届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中获得一等奖
作品所处阶段
- 三期产品制作当中
技术转让方式
- 专利转让
作品可展示的形式
- 实物（现场演示）、视频、图片、PPT
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：首先选择目的地，在途中盲人可以通过旋钮调速。通过重启方式改变目的地，使用结束时，按下关闭按钮，切断电源。 技术特点和优势： 1、GPS自主导盲 2、人性化设计：导盲机器人动力牵引;语音播报方便盲人使用;GSM方便家人获取盲人的位置信息。 3.全方位提高安全性能：倾角传感器获得当前车体与水平面的夹角，超过阈值，发出倾翻报警信号，提示盲人减速慢行。 适应范围：本设计主要针对盲人及视弱人群。 市场前景分析： 中国目前约有500万盲人，由于受到视力限制，出行十分不便。而中国市场针对盲人产品种类缺乏。本设计将弥补国内导盲产品的空缺，为盲人出行带来方便，且产品价格低，拥有广阔的市场前景。 经济效益预测：美国约有1万只导盲犬，每只培训费20万人民币，加上高达80%的淘汰率计算，则花费约10亿。而本设计价格适中，为盲人及视弱群体提供了方便。产品一旦投入市场将会取得良好的经济效益和社会效益。
同类课题研究水平概述
- 国外导盲产品现状： 欧美与日本等国家关于导盲产品的研究起步较早，针对盲人及视弱群体运动障碍程度不同及其生活环境差异，运用现代高新技术研发了各类型产品。此类产品虽具有技术先进、市场潜力大、经挤效益高等特点，但高昂的价格使其应用范围受到很大的限制。国外现阶段主要使用导盲犬为盲人导盲。导盲犬虽有较好的导盲效果但导盲犬培训价格昂贵（约20万元），训练周期长，淘汰率高，且使用寿命不定。 国内导盲产品现状： 中国市场与欧美市场有很大的差别。国内盲人主要使用手杖等传统的导盲工具。手杖的弊端很多，如不能发现较远的障碍物以及前方的悬空物体。中国市场针对盲人的导盲产品研究尚处于初级开发阶段。现阶段真正为盲人量身定做的产品种类少，生产厂家少；现有产品的安全性与使用效果也很难达到盲人要求。
