一种导盲机器人及导盲系统、导盲方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110368275A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910737930.8G01C21/00(2006.01)(22)申请日2019.08.12G01C21/30(2006.01)G01C21/34(2006.01)(71)申请人广州大学G06K9/00(2006.01)地址510006广东省广州市番禺区大学城G06T5/00(2006.01)外环西路230号G06T7/11(2017.01)(72)发明人伍冯洁詹逸郑振勤杜俊杰G06T7/136(2017.01)邓柏锋屈建人朱国柱黄成浩G06T7/90(2017.01)陈江涛(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人黄磊(51)Int.Cl.A61H3/06(2006.01)B25J11/00(2006.01)B25J19/02(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图6页(54)发明名称一种导盲机器人及导盲系统、导盲方法(57)摘要本发明公开了一种导盲机器人及导盲系统、导盲方法。所述导盲机器人包括承载移动部分和牵引部分；所述导盲机器人承载移动部分安装有控制模块、与控制模块相连的超声波避障模块，所述超声波避障模块包括舵机和超声波扫描仪，在所述导盲机器人前进时，扫描前方障碍物，并判断距离是否低于预设的阈值，低于阈值时控制模块控制舵机转动一定角度并再次扫描判断距离，直至转动的角度对应的距离为安全距离为止，将安全距离对应的转动角度反馈给控制模块，控制模块控制导盲机器人转弯行驶。本发明可主动监测盲人前方障碍物，实时测距和调整角度以检测障碍物并引导盲人，机械结构简单高效。同时可通过设置多套舵机和超声波扫描仪，提升检测精度。CN110368275ACN110368275A权利要求书1/2页1.一种导盲机器人，其特征在于，包括承载移动部分和牵引部分；所述牵引部分包括牵引手柄，手柄一端固定于承载移动部分；所述导盲机器人承载移动部分安装有控制模块、与控制模块相连的超声波避障模块，所述超声波避障模块安装于承载移动部分，包括舵机和超声波扫描仪，所述舵机和超声波扫描仪在控制模块的控制下，用于扫描判断与障碍物的距离，在所述导盲机器人前进时，扫描前方障碍物，并判断距离是否低于预设的阈值，低于阈值时控制模块控制舵机转动一定角度并再次扫描判断距离，直至转动的角度对应的距离为安全距离为止，将安全距离对应的转动角度反馈给控制模块，控制模块控制导盲机器人转弯行驶。2.根据权利要求1所述的导盲机器人，其特征在于，所述超声波避障模块至少包括两套舵机和超声波扫描仪，对称安装于承载移动部分。3.根据权利要求1所述的导盲机器人，其特征在于，所述导盲系统还包括红外避障模块，安装于下层板，连接控制模块。4.根据权利要求1所述的导盲机器人，其特征在于，所述承载移动部分还包括底盘架构和减震结构；所述底盘架构包括上层板、下层板、减震柱，减震柱连接上层板和下层板，使得上下层板间形成一个空间，实际导盲过程中，将导盲机器人的各类电子元器件固定于该空间中；所述减震结构包括车轮、弹簧减震器、电机，弹簧减震器一端与电机相对固定、另一端与底盘架构相对固定，电机与底盘架构相对固定，电机连接并驱动车轮转动，进而使导盲机器人移动。5.根据权利要求1所述的导盲机器人，其特征在于，所述牵引手柄为可伸缩、折叠的结构，手柄上安装有摄像头架。6.一种导盲系统，其特征在于，包括报警模块和权利要求1-5任一项所述的导盲机器人；所述报警模块具体包括触发单元、存储单元、获取单元、执行单元，所述触发单元为牵引手柄上设置的按钮；存储单元存储有号码；获取单元用于获取系统定位；执行单元接收触发单元信息并生成带有定位的短信发送给所述存储的号码。可根据需要存储家属号码或报警电话等。7.根据权利要求6所述的导盲系统，其特征在于，所述导盲系统还包括蓝牙模块及APP；所述蓝牙模块与控制模块连接，所述APP安装于智能手机上并获取手机地图软件的地理编码、手机语音识别信息，待语音识别与地理编码匹配后将导航信息通过无线传输至蓝牙模块，并进一步传输至控制模块。8.一种导盲方法，其特征在于，包括如下步骤：获取盲人行走方向前方的道路图像；将图像的RGB颜色模型转为HSV颜色模型；基于HSV颜色模型对图像进行盲道与其他区域颜色分割并分类；设定盲道颜色分割阈值，根据盲道和普通道路的色差，提取阈值范围内的部分为盲道；运用中值滤波去除图像噪声，将数字图像或数字序列中的一点的值用该点的邻域中各点值的中值代替；基于区域生长算法，识别图像中像素面积较大的区域为盲道；向盲人发送方向提示，完成导盲。2CN110368275A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的导盲方法，其特征在于，