东大研制出导盲背心通过震动可让盲人感知路况_前沿技术_印花技术

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东大研制出导盲背心通过震动可让盲人感知路况

集萃印花网 2012-04-28

【集萃网观察】盲人穿上“神奇背心”，就能知道前方的障碍物是什么，离自己有多远;戴上“肌电假手”，残疾人可以轻松拿起软软的纸杯……这一切都是机器人的“本领”，这些“变形金刚”不光会变形，还能帮人类完成各种任务。昨天，由南京市科协举办的2011年年会上，来自东南大学机器人传感与控制技术研究所的宋爱国所长，为记者描述了他的“变形金刚王国”。

　　穿上“神奇背心” 帮盲人“看”清路况

　　盲人走在路上，总是担心遇到危险的路况，所以不少盲人在出行的时候会携带导盲犬，但是记者在研究所里，却发现了可以为盲人导航的“神奇背心”。从外观上看，它与市面上普通的背心并没区别，但在里面却安装了几十个小传感器。“就是这些传感器，帮助盲人‘看清’路况。”宋爱国说。

　　背心后面有传感器通过震动频率提醒路况

　　这个“神奇背心”乍一看，和普通背心并没有两样，就是一件普通的黑色皮背心。它的奥秘在哪呢?宋爱国打开背心，原来“玄机”就在背心的反面。“看见上面这几十个‘触点’了吗?其实这就是传感器。”谈起“导盲背心”的工作原理，宋爱国说，使用的时候，需要在帽子上安装摄像头，用于拍摄盲人前方的图像，图像再通过内嵌式计算机，将信号传导到这几十个传感器上。“传感器会利用震动的形式将所‘看’到的‘告诉’使用者。”比如前方看到的是汽车，传感器会将汽车的轮廓逐点震动给使用者。

　　选取障碍物图像中部分边缘点作为特征坐标点，据此设计模糊控制算法识别出障碍物其大致的姿态信息。根据障碍物图像大致姿态信息和其在视觉探测图像区域的方位信息，设定一组虚拟目标点序列，合理规划移动机器人的安全避障路径。

　　正在开发“触觉地图” 让盲人行走更安全

　　不光可以知道前方障碍物是什么，“神奇背心”还能让盲人感知到障碍物的速度是快还是慢。“还是以汽车举例，如果它的速度很快，这些传感器震动的强度和频率非常快，反之就会慢，所以使用者可以有非常直观的感受。”

　　通过图像处理，转化为空间触觉“上下坡也可以导航，准确率可达90%左右。”宋爱国透露，目前他们正在开发为盲人“服务”的触觉地图，身在哪条大街，附近有什么建筑，都可以通过凸点触摸。“再配合使用‘导盲背心’，可以让盲人在户外行走更加安全。”记者了解到，目前这样的导盲背心还在实验阶段，没有投入市场。宋爱国告诉记者，如果投入市场，使用者在使用之前还需要先学习培训一段时间。

　　还有三只神奇“手” 去月球采集土壤

　　2013年，月球车将登陆月球。记者昨天提前见到了将用于采集月壤的“月球车取标器”，看似一根钢制卷尺，最下方是带尖头的钢舱。“取标器的伸长臂可以达到一米长，能进入10厘米的月壤中取样，一次取40立方厘米。

　　“遥控机械手” 可感受物体温度

　　“在研究所里，记者操作了一回“机械手”。当物体表面是石头纹路的时候，用机械手滑动时，它会出现凹凸不平的抖动。当物体是热的时候，“机械手”上的模板就会变热。

　　“感官手” 能拿起柔软纸杯

肢残人因为手的残缺，对生活影响很大。但是在宋爱国的研究所里，已经为残肢人群开发了“肌电假手”。记者看到，这肌电假肢与人手大小相同，触感相似，利用机构和感知功能一体化的仿生机械设计模拟人手抓合动作，且外表覆盖有模拟皮肤的硅胶外套。只需运用手腕上扬下压的动作就能控制肌电假肢抓取物品，例如水杯、鸡蛋、钢笔等。“我们的设备最大的亮点是具有力触觉，碰触物体时，会以震动的形式反馈给使用者，这一技术尚属全国首创。

　　来源：扬子晚报

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