[發明專利]一種導盲機器人避障系統及方法

在審

• 申請號: 201910166982.4
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109820699A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 張躍進;周江;黃德昌;李波;殷楚;杜飛;李光輝
• 申請（專利權）人: 鐘祥博謙信息科技有限公司
• 主分類號: A61H3/06
• 分類號: A61H3/06;G01S15/93;G01S17/93
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明公開一種導盲機器人避障系統及方法，包括聲波測距模塊、紅外測距模塊、單片機、語音模塊、電機驅動模塊和舵機驅動模塊，以聲波測距模塊為主，以紅外測距模塊輔判斷導盲機器人與障礙物之間的距離，并將檢測到的信號傳輸至單片機，由單片機根據聲波測距模塊傳輸的信號和紅外測距模塊傳輸的信號，控制導盲機器人的運動方向，并在導盲機器人與障礙物之間的距離小于設定值時發出提示響聲。本發明綜合了聲波測距模塊和紅外測距模塊，能夠準確判斷導盲機器人與障礙物之間的距離，使得導盲機器人在面對復雜環境時，導盲準確度更高，反應速度更快，進一步提升了盲人出行安全的保障。

技術領域

本發明涉及機器人領域，特別是涉及一種導盲機器人避障系統及方法。

背景技術

盲人是弱勢群體，全世界有數以萬計的盲人，盲人需要起居、生活，幫助盲人提升行動方便性有重要意義。傳統的，盲人借助盲杖、導盲犬出行，由于有局限性，不能很好的滿足導盲需求。使用手杖導盲，需要盲人通過手杖對地面或其他物體的觸感來判斷周邊的環境狀況，明顯具有效率低、安全性低的缺點；而使用導盲犬這一方式，雖然相比于手杖更為安全與便捷，但是由于導盲犬的訓練費用較高，這對于大部分處于弱勢的盲人來說，需要承擔巨大的經濟負擔。因此以上述兩種為代表的傳統導盲方式已經滿足不了現代人的生活需求。

智能導盲機器人的出現很大程度上打破了傳統導盲手段的局限性，使得盲人能夠使用到安全性高、時效性高且價格較低廉的導盲工具成為可能。現有的導盲機器人多是根據GPS進行定位，或者是根據傳感對周圍的環境進行監測，但是這些方法在面對較為復雜的環境時，仍然具有一定的局限性，例如效率低、準確性差的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種導盲機器人避障系統及方法，使導盲機器人快速準確判斷障礙物，進一步提升了盲人出行安全的保障。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種導盲機器人避障系統，所述系統包括：聲波測距模塊、紅外測距模塊、單片機、語音模塊、電機驅動模塊和舵機驅動模塊；

所述聲波測距模塊，用于根據發射的聲波與接收的聲波的時間差計算障礙物的具體，并將計算結果傳輸至所述單片機；

所述紅外測距模塊，用于根據反射的紅外信號的強度，判斷障礙物的距離，并將判斷結果傳輸至所述單片機；

所述單片機，用于根據所述聲波測距模塊和所述紅外測距模塊傳輸的數據信息，控制導盲機器人的運動，并控制語音模塊發出提示語音；

所述語音模塊，用于根據所述單片機的指令向使用者傳達所述提示語音；

所述電機驅動模塊，用于接收所述單片機的驅動指令，為所述導盲機器人提供動力。

所述舵機驅動模塊，用于根據所述單片機對距離綜合判斷來控制所述導盲機器人的運行方向。

可選的，所述聲波測距模塊包括超聲波發射器和超聲波接收器；

可選的，所述紅外測距模塊包括紅外發射管和紅外接收管。

可選的，所述紅外測距模塊還包括比較器處理電路，用于根據所述紅外接收管接收的紅外信號判斷障礙物的距離，同時向所述單片機傳輸電信號；所述紅外測距模塊還包括光敏電路和照明設備，用于根據對光線的判斷，起動或關閉所述照明設備。

可選的，所述電機驅動模塊為L289N電機驅動模塊，所述L289N電機驅動模塊的輸入端與所述單片機直接連接，用于直接驅動所述導盲機器人。

可選的，所述導盲機器人避障系統還包括電源模塊，用于向所述導盲機器人避障系統供電。

可選的，所述電源模塊包括顯示模塊，用于實時監測所述電源模塊的電壓。