【摘 要】
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盲人对于出行的需求自古有之。随着机器人技术、传感器技术、尤其是室外定位技术的发展,采用具有室外导航能力的移动机器人为盲人导盲成为可能。本文采用”路径示教与往返”的导盲策略;将集成RTK技术的GNSS模块应用于导盲领域,解决了室外高精度定位问题;采用路径示教的手段解决了获得全局路径的问题。本文的主要研究内容如下:（1）总结了国内外导盲辅具的研究现状,分析了室外导盲问题的关键技术和盲人对于导盲功能的需
【基金项目】
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中央高校基本科研业务费专项资金,（项目编号:No.N150308001）；
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盲人对于出行的需求自古有之。随着机器人技术、传感器技术、尤其是室外定位技术的发展,采用具有室外导航能力的移动机器人为盲人导盲成为可能。本文采用”路径示教与往返”的导盲策略;将集成RTK技术的GNSS模块应用于导盲领域,解决了室外高精度定位问题;采用路径示教的手段解决了获得全局路径的问题。本文的主要研究内容如下:（1）总结了国内外导盲辅具的研究现状,分析了室外导盲问题的关键技术和盲人对于导盲功能的需求,提出由具有室外导航能力的导盲机器人引导盲人从一地点前往另一地点的导盲方案;（2）设计了导盲机器人本体结构,搭建了其硬件架构,完成了相关硬件模块的选型;设计了导盲机器人控制系统和软件系统架构;（3）确定了导盲机器人组合定位方案,实现了基于双轮差动驱动与姿态模块的航迹推算,完成了 GNSS模块数据的提取,实现了基于航迹推算与高精度GNSS的组合定位方法;（4）提出了采用路径示教的方式解决获得全局路径的问题,实现了坐标点的处理与存储;完成了导盲机器人行驶环境的抽象;完成了超声波传感器探测性能测试,绘制了超声波传感器的探测范围模型,完成了超声波传感器的布局;（5）提出了将人工势场法与Bug法相结合的局部路径规划方法,实现了人工势场法、Bug法及其组合方法;实现了导盲机器人无目的离线式模糊避障方法;（6）分析了导盲机器人人机交互问题,确定了导盲机器人人机交互的基本原则,提出了总体人机交互方案;设计了导盲机器人交互手柄;设计了旋转扭矩铰链和基于拉压力传感器的速度调节系统。
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