一种自主导盲机器人的制作方法
【专利摘要】一种自主导盲机器人，包括手杖、手柄、万向节、底盘、驱动轮、外壳、摄像头、摄像头底座、万向轮、万向轮支架、湿度传感器、超声波传感器、倾角传感器、红外传感器、主控制电路板和驱动轮电机,手杖一端有手柄，手杖与外壳尾端相连，外壳固定在底盘上，摄像头安装在外壳上，万向轮安装在底盘底部，外壳两侧各有一个驱动轮，2个驱动轮电机之间有蓄电池，外壳前端有2个前部超声波传感器和2个倾设超声波传感器，两个前部超声波传感器之间有湿度传感器，外壳两侧各有一个红外传感器，底盘前端底部有一个底部超声波传感器，底盘中部上方有倾角传感器和主控制电路板。本实用新型可最大化优化盲人行走路线实现自主导盲。
【专利说明】一种自主导盲机器人
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及自主导盲设备领域，特别涉及一种自主导盲机器人装置。
【背景技术】
[0002] 全世界约有500万盲人，而中国约占18%，南京市现有盲人约7000人，此外弱视人 数众多，由于受到视力限制，城市飞速发展，交通下越来越拥挤，他们出行十分不便，很有必 要帮助他们更加积极的融入社会生活。
[0003] 现如今，许多盲人出行主要依靠拐杖和导盲犬，很难满足普通盲人的需要，而拐杖 的功能仅能支撑盲人，并做一些简单的探路。
[0004] 导盲犬培训导盲犬数量有限，价格也较为昂贵，训练周期长，淘汰率高，且使用寿 命不定。现有的导盲机器人主要以导盲手杖为主，功能有限，仅能播报所在的经纬度，不能 满足盲人的需要，并且人机交互能力不够，给盲人的使用带来极大的困扰，为降低盲人的操 作难度，本实用新型利用多种传感器对周围环境进行探测，将探测的信息反馈给视觉障碍 者，帮助弥补他们视觉信息的缺失。 实用新型内容
[0005] 针对以上问题，本实用新型提供一种自主导盲机器人，该实用新型设计可替代导 盲犬进行自主导盲，其设置多种传感器对周围环境进行探测，从而可最大化优化盲人行走 路线实现自主导盲，为达此目的，本实用新型提供一种自主导盲机器人，包括手杖、手柄、万 向节、底盘、驱动轮、外壳、摄像头、摄像头底座、万向轮、万向轮支架、湿度传感器、超声波传 感器、倾角传感器、红外传感器、主控制电路板和驱动轮电机，所述手杖一端有手柄，所述 手柄上有开关按钮，所述手杖另一端通过万向节与外壳尾端相连，所述外壳通过紧固件固 定在底盘上，所述摄像头通过摄像头底座安装在外壳上，所述万向轮通过万向轮支架安装 在底盘底部，所述外壳两侧各有一个驱动轮，所述外壳内有2个驱动轮电机，所述驱动轮与 对应驱动轮电机的转轴相连，所述2个驱动轮电机之间有蓄电池，所述外壳前端有一对前 部超声波传感器，所述两个前部超声波传感器之间有湿度传感器，所述外壳两侧各有一个 红外传感器，所述红外传感器和对应的前部超声波传感器之间有倾设超声波传感器，所述 底盘前端底部有一个底部超声波传感器，所述底盘中部上方有倾角传感器和主控制电路 板，所述主控制电路板通过连接线与摄像头、湿度传感器、超声波传感器、红外传感器、倾角 传感器、蓄电池和驱动轮电机相连，所述蓄电池通过连接线与开关按钮相连。
[0006] 作为本实用新型的进一步改进，所述自主导盲机器人还包括手杖旋转驱动电机， 所述手杖旋转驱动电机一端固定在外壳尾端，所述手杖旋转驱动电机另一端与万向节相 连，设置手杖旋转驱动电机后可以更好的提示盲人转向。
[0007] 作为本实用新型的进一步改进，所述摄像头底座内有摄像头旋转驱动电机，所述 摄像头旋转驱动电机的转轴从摄像头底座的端部伸出，所述摄像头与摄像头旋转驱动电机 的转轴相连，为了能更好的识别道路标志和交通信号灯可设置摄像头旋转驱动电机，通过 旋转摄像头来实现。
[0008] 本实用新型为一种自主导盲机器人，该机器人包括手杖、摄像头和底部运动机构， 使用时人手扶手杖通过摄像头及底部运动机构内设置的多种传感器对周围环境进行探测， 其中摄像头用于道路标志和交通信号灯的识别，湿度传感器用来检测前方是否有水渍或水 坑，前部4个超声波传感器用于检测前方障碍物并测距，倾角传感器用于检测车身是否倾 倒，红外传感器用于寻墙走，底部超声波传感器用于检测前方是否有悬空，之后再将检测到 的信息经过主控制电路板分析处理后最大化优化盲人行走路线，再由底部运动机构牵引手 杖带动盲人进行行走，从而可以实现导盲机器人导航，并实现良好的人机交互，一定程度上 提高了盲人使用的方便程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本发明示意图；
[0010] 图2是本发明局部示意图；
[0011] 图3是本发明内部结构示意图；
[0012] 图中的构件为：
[0013] 1、手杖； 2、手柄； 3、开关按钮；
[0014] 4、万向节； 5、底盘； 6、驱动轮；
[0015] 7、外壳； 8、摄像头； 9、摄像头旋转驱动电机；
[0016] 10、摄像头底座；11、万向轮； 12、万向轮支架；
[0017] 13、湿度传感器；14、倾设超声波传感器；15、倾角传感器；
[0018] 16、红外传感器；17、主控制电路板； 18、蓄电池；
[0019] 19、驱动轮电机；20、底部超声波传感器；21、前部超声波传感器；
[0020] 22、手杖旋转驱动电机。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合附图和实施例对实用新型做详细的说明：
[0022] 本实用新型提供一种自主导盲机器人，该实用新型设计可替代导盲犬进行自主导 盲，其设置多种传感器对周围环境进行探测，从而可最大化优化盲人行走路线实现自主导 盲。
[0023] 作为本实用新型一种实施例，本实用新型提供一种自主导盲机器人，包括手杖1、 手柄2、万向节4、底盘5、驱动轮6、外壳7、摄像头8、摄像头底座10、万向轮11、万向轮支架 12、湿度传感器13、超声波传感器、倾角传感器15、红外传感器16、主控制电路板17、蓄电池 18和驱动轮电机19,所述手杖1 一端有手柄2,所述手柄2上有开关按钮3,所述手杖1另 一端通过万向节4与外壳7尾端相连，所述外壳7通过紧固件固定在底盘5上，所述摄像头 8通过摄像头底座10安装在外壳7上，所述万向轮11通过万向轮支架12安装在底盘5底 部，所述外壳7两侧各有一个驱动轮6,所述外壳7内有2个驱动轮电机19,所述驱动轮6与 对应驱动轮电机19的转轴相连，所述2个驱动轮电机19之间有蓄电池18,所述外壳7前端 有一对前部超声波传感器21，所述两个前部超声波传感器21之间有湿度传感器13,所述外 壳7两侧各有一个红外传感器16,所述红外传感器16和对应的前部超声波传感器21之间 有倾设超声波传感器14,所述底盘5前端底部有一个底部超声波传感器20,所述底盘5中 部上方有倾角传感器15和主控制电路板17,所述主控制电路板17通过连接线与摄像头8、 湿度传感器13、超声波传感器、红外传感器16、倾角传感器15、蓄电池18和驱动轮电机19 相连，所述蓄电池18通过连接线与开关按钮3相连。
[0024] 作为本实用新型另一种实施例，本实用新型提供如图1图2图3所示的一种自主 导盲机器人，包括手杖1、手柄2、万向节4、底盘5、驱动轮6、外壳7、摄像头8、摄像头底座 10、万向轮11、万向轮支架12、湿度传感器13、超声波传感器、倾角传感器15、红外传感器 16、主控制电路板17、蓄电池18和驱动轮电机19,所述手杖1 一端有手柄2,所述手柄2上 有开关按钮3,所述自主导盲机器人还包括手杖旋转驱动电机22,所述手杖旋转驱动电机 22 -端固定在外壳7尾端，所述手杖旋转驱动电机22另一端与万向节4相连，设置手杖旋 转驱动电机后可以更好的提示盲人转向，所述万向节4与外壳7尾端相连，所述外壳7通过 紧固件固定在底盘5上，所述摄像头底座10内有摄像头旋转驱动电机9,所述摄像头旋转驱 动电机9的转轴从摄像头底座10的端部伸出，所述摄像头8与摄像头旋转驱动电机9的转 轴相连，为了能更好的识别道路标志和交通信号灯可设置摄像头旋转驱动电机，通过旋转 摄像头来实现，所述万向轮11通过万向轮支架12安装在底盘5底部，所述外壳7两侧各有 一个驱动轮6,所述外壳7内有2个驱动轮电机19,所述驱动轮6与对应驱动轮电机19的 转轴相连，所述2个驱动轮电机19之间有蓄电池18,所述外壳7前端有一对前部超声波传 感器21，所述两个前部超声波传感器21之间有湿度传感器13,所述外壳7两侧各有一个红 外传感器16,所述红外传感器16和对应的前部超声波传感器21之间有倾设超声波传感器 14,所述底盘5前端底部有一个底部超声波传感器20,所述底盘5中部上方有倾角传感器 15和主控制电路板17,所述主控制电路板17通过连接线与摄像头8、湿度传感器13、超声 波传感器、红外传感器16、倾角传感器15、蓄电池18和驱动轮电机19相连，所述蓄电池18 通过连接线与开关按钮3相连。
[0025] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他 形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新 型所要求保护的范围。
【权利要求】
1. 一种自主导盲机器人，包括手杖（1)、手柄（2)、万向节（4)、底盘（5)、驱动轮（6)、外 壳（7)、摄像头（8)、摄像头底座（10)、万向轮（11)、万向轮支架（12)、湿度传感器（13)、超 声波传感器、倾角传感器（15)、红外传感器（16)、主控制电路板（17)、蓄电池（18)和驱动轮 电机（19)，其特征在于：所述手杖（1) 一端有手柄（2)，所述手柄（2)上有开关按钮（3)，所 述手杖（1)另一端通过万向节（4)与外壳（7)尾端相连，所述外壳（7)通过紧固件固定在底 盘（5)上，所述摄像头（8)通过摄像头底座（10)安装在外壳（7)上，所述万向轮（11)通过万 向轮支架（12)安装在底盘（5)底部，所述外壳（7)两侧各有一个驱动轮（6)，所述外壳（7) 内有2个驱动轮电机（19)，所述驱动轮（6)与对应驱动轮电机（19)的转轴相连，所述2个 驱动轮电机（19)之间有蓄电池（18)，所述外壳（7)前端有一对前部超声波传感器（21)，所 述两个前部超声波传感器（21)之间有湿度传感器（13 )，所述外壳（7 )两侧各有一个红外传 感器（16)，所述红外传感器（16)和对应的前部超声波传感器（21)之间有倾设超声波传感 器（14 )，所述底盘（5 )前端底部有一个底部超声波传感器（20 )，所述底盘（5 )中部上方有倾 角传感器（15)和主控制电路板（17)，所述主控制电路板（17)通过连接线与摄像头（8)、湿 度传感器（13)、超声波传感器、红外传感器（16)、倾角传感器（15)、蓄电池（18)和驱动轮电 机（19 )相连，所述蓄电池（18 )通过连接线与开关按钮（3 )相连。
2. 根据权利要求1所述的一种自主导盲机器人，其特征在于：所述自主导盲机器人还 包括手杖旋转驱动电机（22)，所述手杖旋转驱动电机（22) -端固定在外壳（7)尾端，所述 手杖旋转驱动电机（22)另一端与万向节（4)相连。
3. 根据权利要求1所述的一种自主导盲机器人，其特征在于：所述摄像头底座（10)内 有摄像头旋转驱动电机（9)，所述摄像头旋转驱动电机（9)的转轴从摄像头底座（10)的端 部伸出，所述摄像头（8)与摄像头旋转驱动电机（9)的转轴相连。
【文档编号】A61H3/06GK203841993SQ201420243590
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】郭语, 吴朋朋, 窦修超, 鞠全勇, 陈健, 陆丰麒, 仲冬冬, 李晓晖, 王珺 申请人:金陵科技学院