基于射频识别（RFID）技术的语音导盲机器人结构设计(2)

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2.3 多传感器监测方案设计 7

2.4 控制系统设计 10

2.5 机械结构方案设计 11

2.5.1 总体机械结构设计 11

2.5.2 车体底盘 13

2.5.3 操纵手杆 14

2.6 车体运动学分析 15

第三章控制系统硬件应用及设计 19

3.1 控制系统的应用设计 19

3.2 主控制器系统的应用设计 20

3.3 外围功能模块应用设计 22

3.3.1 感知模块应用设计 22

3.3.2 步进电机模块应用设计 26

3.3.3 语音模块应用设计 29

第四章基于FRID射频模块的应用设计 30

4.1 RFID 系统的组成 30

4.2 RFID系统的分类 31

4.3 RFID系统工作原理 32

4.4 具体通信设计与实现 32

4.5 基于RSSI强度定位算法简介 35

4.6 RSSI测距原理 35

4.7 室内环境信号衰减模型 36

4.8 定位算法 36

4.9 RFID的识别率问题及改善识别率 37

第五章实验及数据统计及分析 38

5.1 软件介绍 38

5.2 数据统计及分析 38

结论 42

致谢 43

参考文献 44

第一章绪论

1.1 选题的目的和意义

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 Eye Dog）,另一种就是导盲机器人（Seeing Eye 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。

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。