站内一种城轨站内导盲机器人设计资料网

摘要：本文介绍了一种城轨站内使用的导盲机器人的设计方案，旨在帮助视障者在城轨车站内方便地行动和乘车，以提高城轨交通对弱势群体的怎么写作能力，同时为广大机械人设计与制好者提供一定的借鉴。
关键词：城轨交通 导盲机器人 设计
1007-9416（2013）05-0209-01
城轨站内导盲机器人，可以帮助视障者在城轨站内的乘车和行动，提高城市轨道交通对弱势群体的怎么写作能力。但目前研制的导盲机器人因外界信息复杂很难做出明确的轨迹规划等技术问题，加之成本高昂，普通人很难接受。所以作为助残机械，城轨车站站内导盲机器人发展比较缓慢。本设计尝试设计一种城轨站内导盲机器人，在提高其导盲效果的同时，使其更具人性化和大众化。

1 设计思路及目标

（1）全面分析导盲机器人的工作环境与行进要求，建立全方位组成的全向移动机构。（2）建立全方位移动机构的路况分析所需的数据、建模和策略，进行路况分析的参数数据模型的设计。（3）建立简洁高效的人机交互模式。

2 设计方案

包括寻路方案、路况判断方案、出现障碍物的解决方案、行进方案、人机交互方案和总体结构设计方案等。

2.1 寻路方案

城轨站内的路面情况多样但路线较为单一，主要有门口--上行方向站台，门口--下行方向站台两条路线，为了更准确的为盲人导航，我们选用了利用色标传感器循迹的方式进行寻路，并配合磁敏传感器确定方向，及颜色传感器对特定标志进行识别来确定关键位置。具体程序流程如图1所示。

2.2 路况判断方案

整个路况判断模块由超声波传感器及压力传感器组成。车体向前方向设置可旋转扫描的双超声波传感器呈90°摆放并旋转，扫描范围达180°，可实现对前方及左右方向的障碍物扫描；车体前方斜向下方向设置一超声波传感器，可进行下行楼梯及沟壑的探测；车体最前部设置压力传感器，配合双超声波传感器对上行楼梯进行判断。

2.3 避障方案

机器人的主要寻路方式为循迹，但如果行进路线上出现障碍物则进入到避障模式，具体避障程序流程如图2所示。

2.4 行进方案

机器人的行进机械模块采用六履带运动系统，其中，主轮由步进电机控制可前后移动，从轮由舵机控制可上下运动，可以满足机器人在平地、斜坡、沟壑、楼梯等多种路面状况的安全稳定行进。如上楼梯时：当前方从动轮碰到楼梯的第一层的前沿时，前轮上的力传感器受力的大小发生变化，这个变化会转化为相应的电信号并传到控制电路，控制电路会发出指令使前轮上翘，机器人轮子上的履带与楼梯间的摩擦力比较大，当动力足够大时，前面的主动轮就会爬上楼梯；这时后面的步骤就相对容易多了。且机器人在上楼梯的过程中始终有三个轮子接触楼梯，不会使前面的从动轮撞到楼梯的前沿，这样就使其行进安全平稳。

2.5 人机交互方案

盲人向机器人发出指令主要通过按钮方式，按钮上用盲文标注目的地。机器人对盲人的提示主要通过语音及震动的方式，手柄上不同方向安设三个手机震动器，通过震动与语音的配合为盲人提示路况，指示方向。

2.6 总体结构设计方案

在综述国内外现有导盲辅助工具特点的基础上，确定了导盲机器人的总体结构。
此外，机器人采用单片机控制，并运用MATLAB/Stateflow对导盲机器人的输入控制时序逻辑以及轨迹跟踪逻辑进行了建模与仿真，为下一步的实体样机的设计与改进提供了理论依据。
参考文献
导盲机器人设计.百度文库

源于：论文格式范例www.udooo.com

.http：//wenku.baidu.com/view/15dcb834f111f18583d05a6d.htm
韩雪峰.导盲机器人.《哈尔滨工程大学》，2009年.