[发明专利]一种基于人工智能的导盲机器狗

说明书

本发明公开一种基于人工智能的导盲机器狗，包括牵引绳和导盲机器狗本体，导盲机器狗本体内设置有主控制模块；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；通讯模块包括有蓝牙耳机；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；有益效果是本发明设计导盲机器狗不需要长时间培训，减少人力、时间的消耗；导盲机器狗无需使用者照顾，更方便；导盲机器狗可协助使用者上地铁、公交等等，解决了部分地区公交、地铁不允许盲人携带导盲犬上去的问题；导盲机器狗可通过分辨红绿灯、斑马线以及盲道，协助使用者出行。

技术领域

本发明涉及一种基于人工智能的导盲机器狗，属于导盲技术人工智能领域。

背景技术

对于盲人来说单独出行一直都存在很大的不便利性，因此他们往往会选择购买导盲犬来辅助出行、生活。但是导盲犬往往训练周期较长，耗费训练人力，而且一只导盲犬的价格往往会很高。同时购买导盲犬之后，日常生活照顾导盲犬也往往会存在或多或少的问题。并且社会上也有不少案例表明部分地区公共交通是不允许带导盲犬上去的，这也给盲人带来了不少的麻烦。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于人工智能的导盲机器狗，无需耗人力耗时间训练，也无需后期照顾。为盲人日常出行提供便利，具有避障、导航、识别红绿灯等功能。同时也有效避免了部分地区如地铁、公交不允许盲人带导盲犬上去的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：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，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。

进一步的，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。

进一步的，所述导航模块采用激光SLAM定位导航

进一步的，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。

进一步的，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。