结 论 42

致 谢 43

参考文献 44

第一章  绪论

1.1 研究意义和应用前景

一般来说，除了视力健全的人的帮助下，目前盲人能够实现自主行动的指引工具包括两种，一种就是导盲犬（Seeing Eyes Dog）,另一种就是导盲机器人（Seeing Eyes Robot），导盲机器人是一种盲人在不需要其他视力健全者的帮助下借助它可以避障和自主行走的一种自动设备，有点类似于轮椅或者导游机器人。前者在使用过程中存在以下几个缺点：首先就是导盲犬要能实现导盲工作需要严格的训练，而完整的训练费用高达12000到20000美元之间；其次就是导盲犬的使用寿命有限，一般来说它们只有五年左右的使用时间；再有就是导盲犬作为一个动物需要人的精心照料，而盲人本身生活就不便，照料的工作就有些力不从心了。因此基于以上几个原因，在美国200万视力损伤者中间仅有百分之一的人拥有导盲犬，而这个数字在城市养狗本身就存在诸多限制的中国来说只会更少。而导盲机器人却随着近几年计算机技术以及传感器技术的迅猛发展逐渐成为了国内外机器人领域研究的一个热点。

中国在2006年4月将第一批导盲犬交于第一人使用。但是，导盲犬的日常费用是相当昂贵的，对一般普通盲人来说是相当大的开销，发明一款适合于中国盲人的导盲机器或者行动辅具是十分必要和可行的。

当前中国的盲人数量随着人口老龄化日益增长，而现有的导盲犬价格昂贵，培养时间长，不适合普通家庭使用。所以，本项目的立意在于设计出一款廉价实用的导盲机器人。机器人的行走机构采用1个从动轮和2个主动轮的轮式结构，主动轮由电机驱动，控制车体前行和转向。机器人采用PLC控制，配备超声波传感器等检测环境信息，达到基本导盲的目的。本设计将制作出机械实体，它具有成本低、重量轻、易于控制等特点，适合于普通盲人使用。

导盲机器人是为视觉障碍者提供环境导引的辅助工具。它属于服务机器人范畴，通过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。世界上视觉障碍者数量众多，而他们只能用60％的感觉来获取经验。从2003年统计，中国约有盲人1000万另有双眼低视力患者1200万，如果保持目前的趋势不变，预计到2020年中国盲人数将至少增加一倍。因而设计一款实用的导盲机器人来帮助视觉障碍者是十分重要的，它将有着非常广泛的应用前景。

1.2 国内外机器人类型及优缺点

1.2.1引导式行进辅具

1.2.2 电子式行进辅具(Electronic travel aids)

1.2.3 穿戴式行进辅具

1.2.4 移动式机器人(Mobile robot)

1.3 论文主要研究内容

本文主要是导盲机器人路径规划的程序设计，其中包括：导盲机器人控制程序的设计；控制系统的调试与优化。论文的主要内容如下：

1．搜集资料:了解导盲机器人的基本原理以及相关结构系统设计，熟悉国内外有关导盲机器人相关的应用和发展概况，了解国内外目前导盲机器人设计的重要技术特点。

2．算法程序设计：结合导盲机器人的运动特点，针对导盲机器人结构进行算法程序设计，编制相关的导盲机器人的运动和避障计算机程序和相关运动控制算法实现。

3．调试与改进：进行程序调试并结合导盲机器人硬件结构的改进来编程实现。

4．分析与优化：进行相关设计程序分析和评估，分析其中存在的问题以及相关改进和优化方向。 RFID+PLC语音控制导盲机器人避障和路径规划编程设计(3):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_52014.html