[发明专利]一种基于人工智能的导盲机器狗

权利要求书

1.一种基于人工智能的导盲机器狗，包括牵引绳和位于牵引绳一侧连接的导盲机器狗本体，其特征在于，所述导盲机器狗本体内设置有主控制模块；所述主控制模块上连接有通讯模块、驱动模块以及语音交互模块；所述通讯模块包括有蓝牙耳机；所述主控制模块上还包括有感知模块、避撞跟随模块、视觉模块以及导航模块；

所述感知模块包括光带传感器，其通过光电传感器的感测地面平整度从而可以探测到盲道的存在并且指引使用者在盲道上行走；

所述避撞跟随模块包括激光雷达，其通过单片机控制系统处理数据，确保使用者的目标方向准确；

所述导航模块由陀螺仪、GPS定位模块、地图模块以及路径规划模块组成，具有GPS卫星定位、电子地图浏览查询以及智能路径规划的功能，其中导航系统的语音提示由专门的语音合成子系统来控制；

所述驱动模块包括电机和滚轮，其通过电机在控制单元的作用下控制滚轮移动；

所述视觉模块包括摄像头和图像处理模块；所述摄像头采集数据，如红绿灯、斑马线，传输到的图像数据通过图像处理模块进行深度处理，从而判别红绿灯和斑马线，判别结果传送到主控制模块，通过语音交互模块通知使用者。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的导盲机器狗，其特征在于，所述语音交互模块具有语音操作以及语音提示的功能，使用时，当使用者发出语音指令，语音交互模块中的语音识别引擎可根据当前命令词得到结果，传输到主控制模块，从而进行下一步指令。

3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的导盲机器狗，其特征在于，所述导航模块采用激光SLAM定位导航。

4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的导盲机器狗，其特征在于，所述摄像头检测到红绿灯时，图像传回到图像处理模块，根据YOLOv3目标框选红绿灯，同时实时监测红绿灯情况；当检测到是红灯的时候，将信息传输给主控制模块，主控制模块控制驱动模块，驱动电机停住转动，机器狗停止下来；与此同时，语音模块发出提醒，通过通讯模块传输到蓝牙耳机里，提醒使用者是红灯，停止行动；当检测到是绿灯的时候，机器狗继续行动，同时语音模块也提醒这是绿灯，发出不一样的叫声来；并且在使用者过马路的时候，主控制模块控制避障雷达持续工作，当检测到行驶车辆距离过近的时候，语音模块直接发出警鸣声，提醒行驶车辆，同时确保使用者安全过马路。

5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的导盲机器狗，其特征在于，所述感知模块通过光电传感器的感测地面平整度可以探测到盲道的存在并且指引使用者在盲道上行走；当使用者在盲道上行走的时候，机器狗两旁的光电传感器每隔一间段进行一次检测，当检测到不在盲道或者即将偏离盲道的时候，主控制模块控制驱动模块，驱动电机进行相应的调整；当检测到右边快离开盲道的时候，驱动右侧电机电流加大，左侧电机电流减小，从而使得导盲机器狗重新回到盲道正中央。

6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的导盲机器狗，其特征在于，所述避障跟随模块可通过控制系统处理数据，确保使用者的目标方向；激光雷达实时监测，可根据使用者的行走速度的快慢来控制电机的转速，从而控制机器狗的行走速度，并且控制使用者和导盲机器狗的距离在一定的安全范围内；在避障作用时候，激光雷达每隔几秒发射探测信号，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，通过测量激光信号往返传播的时间而确定使用者和目标的距离。

7.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的导盲机器狗，其特征在于，所述避障跟随模块提前设定好一个安全距离，在主程序中设定安全距离值，通过激光雷达测量使用者和障碍物之间的距离，返回数值和所设安全距离值比较，当检测到返回数值小于这个安全距离的时候，主控制模块通过语音交互模块直接发出较大的警鸣声，提醒使用者的同时也提醒过路行人；在过马路的时候，可以提醒车辆礼让使用者先行。