[发明专利]一种智能导盲机器人

说明书

本发明提出了一种智能导盲机器人，包括：车辆底盘；车载运算单元，设置在所述车辆底盘上；传感器系统，设置在车辆底盘上，用于感知导盲机器人周边360°的环境信息，并将环境信息发送至所述车载运算单元；人机交互模块，与所述车载运算单元通信连接，用语音交互的方式实时传达导盲信息。本发明针对现有智能化导盲机器人存在的不足，提出了一种基于三维激光雷达、单目视觉、毫米波雷达、超声波雷达和组合惯导的智能导盲机器人，从而实现完备的环境感知能力，为导盲机器人的决策规划提供丰富而准确的环境信息，扮演好视觉障碍者的眼睛。

技术领域

本发明属于智能导盲领域，具体涉及一种智能导盲机器人。

背景技术

中国是全世界视觉障碍者最多的国家之一，眼部疾病在中国也是一个主要的公共卫生问题。中国约有视觉障碍者高达1730万。绝大多数视觉障碍者出门如果没有家人陪同基本上是“步步惊心”，尽管部分道路设计了盲人专用道，但实际上关爱视觉障碍者的基础设施并不完善。尤其是当今社会迅速发展，生活的环境变得越来越复杂，在没有导盲辅助的情况下，视觉障碍者单独出门非常不便利也不安全。

导盲犬是经过严格训练的狗，是工作犬的一种。经过训练后的导盲犬可帮助视觉障碍者去学校、商店、洗衣店、街心花园等。它们习惯于颈圈、导盲牵引带和其他配件的约束，懂得很多口令，可以带领视觉障碍者安全地走路，当遇到障碍和需要拐弯时，会引导主人停下以免发生危险。

但其实真正上能够使用上导盲犬的群体很少，因为导盲犬是“奢侈品”，视觉障碍者得到一条导盲犬的几率，是万分之一。因为导盲犬的培训时间长达两年，从培养幼犬，到寻找寄养家庭，最后考试，步步都是难关，考试通过率只有30％，每一条导盲犬的成本高达22万元。因此，导盲犬为代表的生物导盲方式受高训练成本、长训练周期和寿命等影响始终无法普及。

随着人工智能、互联网的迅速发展，使得智能化机械越来越成熟，性能优异的智能化导盲机器人是解决视觉障碍者日常困难问题的最优解。但是目前现有的智能化导盲设备，或只能实现局部避障功能，或需要预先布置好射频标签，或是使用三维模型的平面投影与真实环境相差较大，或在人机交互方面存在较为明显的不足，均难以实现对复杂环境精确而有效的认知。

现有技术CN107390703介绍了一种智能化导盲机器人及其导盲方法，包括车体、驱动轮、雷达模块、相机模块及导盲连接杆、机器人控制单元，并采用视觉SLAM的方式，结合点云信息对未知环境进行建图、定位和交通信号灯的识别。但是该技术具有以下缺陷：一是传感器的感知范围较小，当出现高速运动的物体时无法及时做出响应；二是人机交互模块过于简单，只是控制命令的传输，不够人性化；三是导盲设备中传感器感知的重点区域在设备前端，对视觉障碍者身后及两侧的感知度不够。

因此，有必要设计一种智能导盲机器人，便于普及，能够为视觉障碍者提供便利的服务，将社会人文关怀切实落到实处。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种智能导盲机器人，能够实现完备的环境感知能力，扮演好视觉障碍者的眼睛，将社会人文关怀切实落到实处。

根据本发明的一个方面，提供一种智能导盲机器人，包括：

车辆底盘；

车载运算单元，设置在所述车辆底盘上；

传感器系统，设置在车辆底盘上，用于感知导盲机器人周边360°的环境信息，并将环境信息发送至所述车载运算单元；

人机交互模块，与所述车载运算单元通信连接，用语音交互的方式实时传达导盲信息。

进一步地，所述车辆底盘为电机驱动的电动车，包括车架和安装在车架上的多组轮胎、驱动装置、刹车装置和转向装置。

进一步地，所述人机交互模块采用蓝牙通信方式与视觉障碍者的蓝牙耳机通信。