CN107728614A - 盲人用引导机器人及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盲人用引导机器人，其包括机器人车体，以及一端连接与机器人车体的手持引导棒；其中所述机器人车体内包括：控制单元、与该控制单元相连的地图存储器、语音识别***和动力装置；其中所述地图存储器适于存储地图数据，并且通过语音识别***确定盲人行进目的地后，通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地；本发明提出了一种盲人用引导机器人，其通过语音识别***确定盲人的行进目的地的，并且通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地，提供了类似导盲犬的功能。
Description
技术领域
本发明涉及盲人用引导机器人路径规划的技术领域，尤其涉及一种盲人用引导机器人及其工作方法。
背景技术
目前，盲人出行主要依靠盲人导向棒结合盲道来实现。但是，此种出行方式还是给盲人带来诸多不便，比如盲人导向棒没有方位感，盲道会有破损或者出现断头路等现象。
因此，设计一种能够准确、方便引导盲人行进的装置是本领域有待解决的技术问题。
发明内容
针对背景技术中的上述问题，本发明提出了一种盲人用引导机器人及其工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种盲人用引导机器人，包括
机器人车体，以及一端连接与机器人车体的手持引导棒；其中
所述机器人车体内包括：控制单元、与该控制单元相连的地图存储器、语音识别***和动力装置；其中
所述地图存储器适于存储地图数据，并且通过语音识别***确定盲人行进目的地后，通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地。
进一步，所述控制单元还与障碍物检测仪相连；其中
所述控制单元接收障碍物检测仪输出的障碍物检测信息并保存至地图存储器，并在地图数据中标定，进而调整盲人用引导机器人的行进方向。
进一步，所述盲人用引导机器人还包括：与所述控制单元相连的红外边沿检测仪；
启动时，盲人用引导机器人引导盲人沿目的地方向的路径行进，所述红外边沿检测仪确定一个前进的边沿，所述盲人用引导机器人沿着所述边沿行走，在行进的过程中所述障碍物检测仪检测行进的障碍物，若行进的路径上存在障碍物则绕开障碍物继续沿着边沿行进，记录所述障碍物的位置；以及
所述盲人用引导机器人行进结束，根据行进的完整路径确定出行进路线中障碍物的布局地图。
进一步，所述控制单元适于以所述布局地图的大致中心点将所述布局地图分解成N个矩形模块，然后再将所述N个矩形模块按照坐标系分解成包括M个坐标点模块，所述控制单元将所述矩形模块及坐标点模块发送至地图存储器保存；其中
所述N、M为自然数，M大于等于N；
在所述盲人用引导机器人沿着坐标点开始行进时，若当前坐标点存在障碍物时记录障碍物的坐标点位置，并绕过所述障碍物继续行进，直到所有无障碍物的坐标点都被所述盲人用引导机器人覆盖，记录所述地图数据的障碍物位置，并记录在所述布局地图中，更新地图存储器的存储信息。
进一步，将所述布局地图分解成N个矩形模块，然后再将N个矩形模块按照坐标系分解成包括M个坐标点模块，即
以布局地图的大致中心点将所述布局地图分解成N个矩形模块，当布局地图存在无法形成矩形的区域时则以不规则图形呈现并存储，并将所述不规则图形分解成M个坐标点模块。
进一步，所述大致中心点为：当布局地图为标准矩形时，大致中心点为对角线的交点；当布局地图为圆形时，大致中心点为其圆心；当布局地图为不规则图形时，以最外突出点做四条切线形成四边形，大致中心点为四边形的对角线交点。
又一方面，本发明还提供了一种盲人用引导机器人的工作方法，包括：机器人车体，以及一端连接与机器人车体的手持引导棒；其中所述机器人车体内包括：控制单元、与该控制单元相连的地图存储器、语音识别***和动力装置；其中所述地图存储器适于存储地图数据，并且通过语音识别***确定盲人行进目的地后，通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地。
本发明的有益效果是，本发明提出了一种盲人用引导机器人及其工作方法，其通过语音识别***确定盲人的行进目的地的，并且通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地，提供了类似导盲犬的功能，并且结合障碍物检测仪、红外边沿检测仪还能够对行进路线的障碍物对地图进行修正，使再次行走同样路线时能够快速避开障碍物，提高盲人通行效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的盲人用引导机器人的结构示意图；
图2是本发明的盲人用引导机器人的原理框图。
图中，机器人车体1、手持引导棒2、。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提出了一种盲人用引导机器人包括机器人车体1，以及一端连接与机器人车体的手持引导棒2；其中所述机器人车体1内包括：控制单元、与该控制单元相连的地图存储器、语音识别***和动力装置；其中所述地图存储器适于存储地图数据，并且通过语音识别***确定盲人行进目的地后，通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地。
盲人可以通过语音输入目的地位置，进而实现本盲人用引导机器人的导航功能。
本实施例提出了一种盲人用引导机器人，其通过语音识别***确定盲人的行进目的地的，并且通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地，提供了类似导盲犬的功能。
所述控制单元可以采用包括ARM处理器的工控板。语音识别***包括，语音识别处理器、拾音器和扬声器，所述语音识别***属于现有技术范畴；所述动力装置包括车轮，以及驱动车轮转动的驱动电机，所述驱动电机与工控板相连。
由于道路往往会出现临时开挖或者施工的现象，上述施工区域由于施工时间较短，地图数据来不及修正，因此，给盲人出行会带来诸多不便。
基于此目的，本实施例提供的盲人用引导机器人中，所述控制单元还与障碍物检测仪相连；其中所述控制单元接收障碍物检测仪输出的障碍物检测信息并保存至地图存储器，并在地图数据中标定，进而调整盲人用引导机器人的行进方向。
本实施例的盲人用引导机器人，在盲人用引导机器人中加入边沿红外检测仪检测边沿，沿着边沿寻路，能够确定行进路线中布局地图。
具体的，所述盲人用引导机器人还包括：与所述控制单元相连的红外边沿检测仪；启动时，盲人用引导机器人引导盲人沿目的地方向的路径行进，所述红外边沿检测仪确定一个前进的边沿，所述盲人用引导机器人沿着所述边沿行走，在行进的过程中所述障碍物检测仪检测行进的障碍物，若行进的路径上存在障碍物则绕开障碍物继续沿着边沿行进，记录所述障碍物的位置；以及所述盲人用引导机器人行进结束，根据行进的完整路径确定出行进路线中障碍物的布局地图。
本实施例提出了一种盲人用引导机器人还结合障碍物检测仪、红外边沿检测仪还能够对行进路线的障碍物对地图进行修正，使再次行走同样路线时能够快速避开障碍物，提高盲人通行效率。
所述控制单元适于以所述布局地图的大致中心点将所述布局地图分解成N个矩形模块，然后再将所述N个矩形模块按照坐标系分解成包括M个坐标点模块，所述控制单元将所述矩形模块及坐标点模块发送至地图存储器保存；其中所述N、M为自然数，M大于等于N；在所述盲人用引导机器人沿着坐标点开始行进时，若当前坐标点存在障碍物时记录障碍物的坐标点位置，并绕过所述障碍物继续行进，直到所有无障碍物的坐标点都被所述盲人用引导机器人覆盖，记录所述地图数据的障碍物位置，并记录在所述布局地图中，更新地图存储器的存储信息。
将所述布局地图分解成N个矩形模块，然后再将N个矩形模块按照坐标系分解成包括M个坐标点模块，即以布局地图的大致中心点将所述布局地图分解成N个矩形模块，当布局地图存在无法形成矩形的区域时则以不规则图形呈现并存储，并将所述不规则图形分解成M个坐标点模块。
所述大致中心点为：当布局地图为标准矩形时，大致中心点为对角线的交点；当布局地图为圆形时，大致中心点为其圆心；当布局地图为不规则图形时，以最外突出点做四条切线形成四边形，大致中心点为四边形的对角线交点。
本实施例还在盲人用引导机器人中加入边沿红外检测仪检测边沿，沿着边沿寻路，确定整个所述进行路线的布局地图，将布局地图分解成多个矩形模块，然后再将矩形模块分解成多个坐标系中的坐标点，按照坐标点进行寻路行进；本实施例提高了盲人用引导机器人内部地图数据的准确性，使重复相同路线时，在行进过程中不容易发生碰撞，提高通行效率。
实施例2
在实施例1基础上，本实施例2提供了一种盲人用引导机器人的工作方法，包括：机器人车体，以及一端连接与机器人车体的手持引导棒；其中所述机器人车体内包括：控制单元、与该控制单元相连的地图存储器、语音识别***和动力装置；其中所述地图存储器适于存储地图数据，并且通过语音识别***确定盲人行进目的地后，通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地。
在本实施例1中，关于控制单元，以及与该控制单元相连的障碍物检测仪、红外边沿检测仪的工作原理和工作方式在实施例1中已被阐述，此处不再赘述。以上述依据本实施例的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种盲人用引导机器人，其特征在于，包括：
机器人车体，以及一端连接与机器人车体的手持引导棒；其中
所述机器人车体内包括：控制单元、与该控制单元相连的地图存储器、语音识别***和动力装置；其中
所述地图存储器适于存储地图数据，并且通过语音识别***确定盲人行进目的地后，通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地。
2.根据权利要求1所述的盲人用引导机器人，其特征在于，
所述控制单元还与障碍物检测仪相连；其中
所述控制单元接收障碍物检测仪输出的障碍物检测信息并保存至地图存储器，并在地图数据中标定，进而调整盲人用引导机器人的行进方向。
3.根据权利要求2所述的盲人用引导机器人，其特征在于，
所述盲人用引导机器人还包括：与所述控制单元相连的红外边沿检测仪；
启动时，盲人用引导机器人引导盲人沿目的地方向的路径行进，所述红外边沿检测仪确定一个前进的边沿，所述盲人用引导机器人沿着所述边沿行走，在行进的过程中所述障碍物检测仪检测行进的障碍物，若行进的路径上存在障碍物则绕开障碍物继续沿着边沿行进，记录所述障碍物的位置；以及
所述盲人用引导机器人行进结束，根据行进的完整路径确定出行进路线中障碍物的布局地图。
4.根据权利要求3所述的盲人用引导机器人，其特征在于，
所述控制单元适于以所述布局地图的大致中心点将所述布局地图分解成N个矩形模块，然后再将所述N个矩形模块按照坐标系分解成包括M个坐标点模块，所述控制单元将所述矩形模块及坐标点模块发送至地图存储器保存；其中
所述N、M为自然数，M大于等于N；
在所述盲人用引导机器人沿着坐标点开始行进时，若当前坐标点存在障碍物时记录障碍物的坐标点位置，并绕过所述障碍物继续行进，直到所有无障碍物的坐标点都被所述盲人用引导机器人覆盖，记录所述地图数据的障碍物位置，并记录在所述布局地图中，更新地图存储器的存储信息。
5.根据权利要求4所述的盲人用引导机器人，其特征在于，
将所述布局地图分解成N个矩形模块，然后再将N个矩形模块按照坐标系分解成包括M个坐标点模块，即
以布局地图的大致中心点将所述布局地图分解成N个矩形模块，当布局地图存在无法形成矩形的区域时则以不规则图形呈现并存储，并将所述不规则图形分解成M个坐标点模块。
6.根据权利要求5所述的盲人用引导机器人，其特征在于，
所述大致中心点为：当布局地图为标准矩形时，大致中心点为对角线的交点；当布局地图为圆形时，大致中心点为其圆心；当布局地图为不规则图形时，以最外突出点做四条切线形成四边形，大致中心点为四边形的对角线交点。
7.一种盲人用引导机器人的工作方法，其特征在于，包括：
机器人车体，以及一端连接与机器人车体的手持引导棒；其中
所述机器人车体内包括：控制单元、与该控制单元相连的地图存储器、语音识别***和动力装置；其中
所述地图存储器适于存储地图数据，并且通过语音识别***确定盲人行进目的地后，通过动力装置带动机器人车体引导盲人前往目的地。
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