摘要：中国是世界盲人最多的国家盲人的生理缺陷不仅直接影响了本人的生活，对家庭和社会更是一种负担。近些年由于有关部门对盲道的监管不力，导致盲人受伤的案件频频发生，并且导盲犬训练不仅成本高耗时长，还有其他很多缺陷，如无法辨别红绿灯，无法随主人一起乘坐公共汽车地铁等交通工具。本文将对全自动宣传机器人的背景进行简单介绍，并将对其组成原理和市场应用进行进行分析。
关键词：智能手杖：盲人
1盲人智能手杖项目背景：
1.1社会背景
世界卫生组织估计全世界有盲人4000万到4500万，低视力是盲人的3倍，约1．4亿人，其中75％即1亿多患者可以通过手术及屈光矫正得以恢复或提高视力，尚有25％的低视力患者需要低视力保健，如需配戴助视器及视觉康复仪等。
我国曾在上世纪80年代进行过视力残疾状况调查。结果显示，我国有视力残疾患者近1300万，其中盲约550万，低视力约750万。14岁以下儿童盲及低视力的主要病因为先天性遗传性眼病，如先天性白内障、先天性小眼球小角膜、视网膜色素变性、白化病、视神经萎缩等。60岁以上老年人盲或低视力的主要病因为白内障。我国每年会出现新盲人大约45万，低视力135万，即约每分钟就会出现1个盲人，3个低视力患者。如果不采取有力措施，到2020年我国视力残疾人数将为目前的4倍，即将达到5000余万。
中国是世界盲人最多的国家盲人的生理缺陷不仅直接影响了本人的生活，对家庭和社会更是一种负担。基于盲人数量众多，但服务于盲人的产品却少之又少。然而在当今社会中盲人是一种特殊的群体，其出行的主要工具是盲杖，其次是导盲犬。而在使用盲杖时盲人必需手持盲杖不停地探测道路情况，使用及携带盲杖很不方便，使用盲杖经常会打到人造成不必要的麻烦，即使中国有全世界最长分布最广的盲道，但辅助盲人出行的盲道利用率很低，横跨盲道上的电线杆、斜拉线、广告灯箱成了“无影杀手”，大多被非法占用导致不能正常使用。
1.2产业背景
对弱势群体的关注彰显了社会的和谐进步。盲人导航在世界范围内已成为了一项倍受重视的课题，但是由于人类行为和环境的复杂性，应用研究还处于探索阶段，没有真正实现，但越来越多辅助性导航装置的问世表明此项研究有着美好的前景。目前国内的盲人辅助导航主要基于功能较单一的终端型应用。
1.3行业背景
目前世界上全球每年有700万人成为盲人，目前全球共有盲人近4500万，世界卫生组织是在“世界视力日”之际公布上述数字的。并且由于人口增长和趋向老年化，如不采取有效措施，到2020年世界盲人和有视力问题的人的总数还将扩大一倍。但是服务于盲人的设备却跟不上盲人数量的增长，尽管目前社会上存在的服务于盲人的仪器，然而由于其功能单一并且价格昂贵等因素，很少普及到广大盲人群体，远远不能满足庞大的市场需求。随着盲人数量的增加，然而惠及到盲人的设备却没有及时更新和生产。在这种大环境下，生产服务于盲人的仪器在未来势必会占领庞大的市场。
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2组成原理：
（1）GPS定位，本仪器是利用 GPS 接收模块实现对当前位置定位以方便进行语音导航（红路灯判断，前方转向等）。
（2）语音提示，使用者可以进行语音输入目的地，然后通过语音分析和GPS定位选取最优路线，进行语音提示，可以根据传感器的读取值分析物体距离使用者的距离，然后通过算法分析进行合适的语音提示。
（3）路障检测，导航拐杖采用 3 层平行的由激光雷达和超声波组成的半圆环形传感器，探测盲人智能导航避障拐杖周围障碍物的位置、距离等信息，并分析好距离与方向后进行语音提示。
（4）通信功能，如果盲人迷路，可以按下启动通信功能的按钮，该仪器会自动发送给指定联系人你所在的位置并呼叫给该联系人。
（5）发电功能，考虑到盲人朋友不太容易充电该拐杖在拐杖的低端安装了发电轮，并配有性能优越的蓄电池。
当盲人迷路时，可以通过GPS接收经纬度信息，同时发送给监控中心或者家人来获得帮助。监控中心接收到盲人位置信息并处理后回传导航信息，也可进行人工语音导航。设计的主要思想是利用常规的通讯手段及密布的传感器为盲人提供实时精确导航，特定服务（比如通过十字交通口）以及短距离避障。根据实际情况的差异，可以以此为基础进行功能增减。系统的功能设计思路。在正常情况下，盲人可通过所携带的导航拐杖确定自己行走的方向。接近十字交通路口时，会收到位于十字路口交通引导装置所发出的交通灯信息来判断自己是否可以通行。在紧急时刻，盲人可以通过导航仪终端发出 GPS 信息或求救信息，监控中心或家人接到此信息后通过电子地图软件来确定盲人的实际位置，进而提供信息引导或人工帮助。盲人可通过所携带的导航仪终端确定自己行走的方向，接近十字交通路口时，会收到位于十字路口交通引导装置所发出的引导通行信息；紧急时刻，盲人可以通过装置发出定位信息及求助信息，监控中心或者家人接到此信息后通过电子地图软件来确定盲人的有效位置；盲人还可以通过语音方式直接与外界（监控中心或家人）取得联系。
3市场应用：
为了解放盲人的双手，方便盲人生活。本科技公司的研究项目产品可以令盲人不必再依靠盲道和盲杖进行障碍的探测和导盲犬的引领。它是一种服务于盲人的避障，导航，定位多功能的服务仪器。可以自主定位，GPS导航，图片分析，激光雷达检测周围物体，通过语音提示，让盲人能和正常人一样独立的生活。
我们日常生活中，盲人的生活有诸多不便，盲人在行走过程中，无法了解到前方是否有障碍物存在而且容易迷路，还有就是在所难免出现撞到障碍物的情况。为了使盲人这一特殊群体出行更为方便，本着人性化以及功能多样化设计的理念，我们公司不断设计和引入服务于盲人的产品，让盲人在这繁华的世界里“找到”自己的位置。
参考文献
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[2]雷嘉明,王宇歌,龙玲.基于Cortex-A9处理器和STM32单片机的GPS智能导航手杖设计[J].科学技术创新,2019(14):85-86
[3]李姗栅.从专利视角看盲人助行产品的发展趋势[J].科技与创新,2019(08):63-64.
作者简介：杨轩轩（1997.08-），男，河南商丘人，郑州大学机械工程学院，专业：机械工程。
论文作者:杨轩轩 金章勇 王瀚琦
论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月39期
论文发表时间:2019/8/30
标签：盲人论文; 视力论文; 语音论文; 信息论文; 服务于论文; 拐杖论文; 手杖论文; 《知识-力量》2019年10月39期论文;