一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種深度信息感知避障導(dǎo)航裝置，涉及一種利用深度感知信息來(lái)躲避障礙物，并完成導(dǎo)航功能的裝置，屬于醫(yī)療輔助設(shè)備及智能機(jī)器人領(lǐng)域。特別涉及將深度感知信息通過(guò)腦機(jī)接口來(lái)將感知信號(hào)傳送給大腦，并整合導(dǎo)航信息來(lái)實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)可靠的障礙物躲避功能。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的導(dǎo)航裝置主要是針對(duì)感知能力較為健全的人，如車(chē)載GPS導(dǎo)航和手機(jī)導(dǎo)航等，并沒(méi)有針對(duì)先天或后天失明的殘疾人而設(shè)計(jì)的導(dǎo)航裝置。而部分可用于提高殘疾人感知能力的裝置的使用也非常不方便，反而增加了盲人的生活負(fù)擔(dān)，而且該類(lèi)裝置并沒(méi)有整合現(xiàn)有的導(dǎo)航地圖的數(shù)據(jù)，無(wú)法提供可靠的導(dǎo)航信息。適用于機(jī)器或感知能力健全的人的導(dǎo)航裝置，無(wú)法直接應(yīng)用于感知能力缺失的盲人的導(dǎo)航和避障。如果，不能適應(yīng)盲人的特定條件自然也就無(wú)法提供準(zhǔn)確可靠的導(dǎo)航功能，并重構(gòu)盲人部分感知能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置，提供了一種可用于深度信息感知、通過(guò)融合腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)感知能力重建并整合導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)避障導(dǎo)航的裝置，該裝置可以更好的適用于盲人的避障導(dǎo)航和感知能力重建，提供更加可靠和精準(zhǔn)的避障導(dǎo)航功能。
[0004]本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置由數(shù)據(jù)處理裝置、信息感知裝置和感知重建裝置組成，數(shù)據(jù)處理裝置由安全指示燈、外放語(yǔ)音提示器、系統(tǒng)設(shè)置器、圖形處理器、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)處理裝置充電接口、蓄電裝置、固定存儲(chǔ)器、中央處理器、定位導(dǎo)航裝置、無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置、下固定盒、數(shù)據(jù)線(xiàn)、音量控制器、設(shè)置鍵盤(pán)、盲文設(shè)置按鈕、顯示器、上固定盒、數(shù)據(jù)處理裝置電源開(kāi)關(guān)和固定裝置組成，安全指示燈和外放語(yǔ)音提示器分別置于下固定盒上，且通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與中央處理器相連，無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置位于下固定盒的左上方，定位導(dǎo)航裝置置于無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置的正下方，系統(tǒng)設(shè)置器置于定位導(dǎo)航裝置的右側(cè)，且位于外放語(yǔ)音提示器的下方，中央處理器置于下固定盒的中間部位，且位于系統(tǒng)設(shè)置器的下方，圖形處理器置于中央處理器的右側(cè)，且通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與中央處理器相連接，隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器置于圖形處理器的正下方，且通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與中央處理器相連接，固定存儲(chǔ)器置于中央處理器的左側(cè)，且通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與中央處理器相連接，蓄電裝置置于下固定盒的底部，且位于中央處理器的正下方，數(shù)據(jù)處理裝置充電接口置于蓄電裝置的左下方，數(shù)據(jù)處理裝置電源開(kāi)關(guān)置于上固定盒的右上方，且與上固定盒的外側(cè)相連接，外放語(yǔ)音提示器置于上固定盒的上部，顯示器置于上固定盒的中間位置，音量控制器置于上固定盒的右上側(cè)，且與上固定盒的外側(cè)相連接，設(shè)置鍵盤(pán)置于顯示器的正下方，盲文設(shè)置按鈕置于設(shè)置鍵盤(pán)上，固定裝置置于下固定盒的背面；信息感知裝置由感知裝置電源開(kāi)關(guān)、感知裝置電源、無(wú)線(xiàn)通訊器、紅外深度傳感器、左雙目攝像機(jī)、右雙目攝像機(jī)、信息感知控制器、感知箱、振動(dòng)預(yù)警器、語(yǔ)音提示器、提示器連接軸、提示器旋轉(zhuǎn)軸、感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)、腦機(jī)接口電磁信號(hào)發(fā)射器、感知裝置充電接口、麥克風(fēng)旋轉(zhuǎn)軸、固定框、麥克風(fēng)連接軸、安全預(yù)警指示燈和麥克風(fēng)組成，感知裝置電源開(kāi)關(guān)置于感知箱右部外側(cè)，安全預(yù)警指示燈置于感知箱內(nèi)部的最右端，感知裝置電源置于安全預(yù)警指示燈的左側(cè)，無(wú)線(xiàn)通訊器置于感知裝置電源的左側(cè)，紅外深度傳感器位于無(wú)線(xiàn)通訊器的左側(cè)，信息感知控制器置于感知箱的最左端，左雙目攝像機(jī)和右雙目攝像機(jī)分別置于信息感知控制器的右側(cè)和紅外深度傳感器的左側(cè)，其中，安全預(yù)警指示燈、無(wú)線(xiàn)通訊器、感知裝置電源、紅外深度傳感器、信息感知控制器、左雙目攝像機(jī)和右雙目攝像機(jī)使用感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)相連接，固定框置于感知箱的上方與感知箱的上側(cè)相連接，提示器旋轉(zhuǎn)軸置于固定框的左側(cè)，連接固定框和提示器連接軸，振動(dòng)預(yù)警器和語(yǔ)音提示器置于提示器連接軸末端，提示器連接軸另一端連接提示器旋轉(zhuǎn)軸，振動(dòng)預(yù)警器和語(yǔ)音提示器通過(guò)提示器連接軸內(nèi)的感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)與信息感知控制器相連接，麥克風(fēng)旋轉(zhuǎn)軸一端置于固定框的右側(cè)，麥克風(fēng)旋轉(zhuǎn)軸另一端連接麥克風(fēng)連接軸，麥克風(fēng)連接軸的另一端連接麥克風(fēng)，麥克風(fēng)通過(guò)麥克風(fēng)連接軸中的感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)與信息感知控制器相連接，腦機(jī)接口電磁線(xiàn)號(hào)發(fā)射器置于固定框的左側(cè)端點(diǎn)，并通過(guò)固定框內(nèi)的感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)與信息感知控制器相連接，感知裝置充電接口置于固定框的右側(cè)端點(diǎn)，并通過(guò)固定框內(nèi)的感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)與信息感知控制器相連接；感知重建裝置由腦機(jī)接口電磁信號(hào)接收器組成，腦機(jī)接口電磁信號(hào)接收器置于人體視覺(jué)皮層上。
[0005]使用時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置通過(guò)固定裝置固定于腰帶或其他部位，信息感知裝置通過(guò)固定框佩戴與頭部，感知重建裝置通過(guò)植入手術(shù)置于大腦皮層，打開(kāi)數(shù)據(jù)處理裝置電源開(kāi)關(guān)和信息感知裝置電源開(kāi)關(guān)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理裝置上的設(shè)置鍵盤(pán)或信息感知裝置上麥克風(fēng)設(shè)置需要到達(dá)的目的地，其中設(shè)置鍵盤(pán)上的盲文設(shè)置按鈕的設(shè)計(jì)不僅可以通過(guò)視覺(jué)正常的人來(lái)設(shè)置，而且盲人也可以自己設(shè)置，定位導(dǎo)航裝置會(huì)實(shí)時(shí)反映出裝置佩戴者當(dāng)前的位置，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用預(yù)先存儲(chǔ)好的地圖來(lái)實(shí)時(shí)引導(dǎo)佩戴者，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置將引導(dǎo)信息發(fā)送給信息感知裝置的無(wú)線(xiàn)通訊器，然后由感知箱內(nèi)的信息感知控制器通過(guò)感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)將引導(dǎo)信息以語(yǔ)音形式或振動(dòng)提醒的形式分別發(fā)送給語(yǔ)音提示器和振動(dòng)預(yù)警器，信息感知裝置中感知箱內(nèi)的紅外深度傳感器用于獲得當(dāng)前感知箱正前方的深度圖，左雙目攝像機(jī)和右雙目攝像機(jī)分別獲得攝像機(jī)前方的二維圖像，信息感知控制器將這兩張靜態(tài)的二維圖像和深度圖通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊器發(fā)送給數(shù)據(jù)處理裝置的無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置，無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置獲得的二維圖像和深度圖不僅可以作為訓(xùn)練庫(kù)以提高深度預(yù)測(cè)的精度，同時(shí)獲得的靜態(tài)圖像還可以作為盲人行走路線(xiàn)的分析和突發(fā)事件的法律憑證，然后中央處理器計(jì)算得到感知箱正前方的深度信息，并使用得到的深度信息發(fā)送避障命令，并通過(guò)外放語(yǔ)音提示器尋求周?chē)藥椭?，防止裝置佩戴者與障礙物發(fā)生碰撞更好的保護(hù)裝置佩戴者，中央處理器還可以將佩戴者的當(dāng)前位置信息發(fā)送給裝備佩戴者的監(jiān)護(hù)者，同時(shí)中央處理器再通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置將計(jì)算得到的深度信息和避障命令發(fā)送給信息感知裝置的無(wú)線(xiàn)通訊器，深度信息和避障命令通過(guò)感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)到達(dá)信息感知控制器，信息感知控制器會(huì)控制安全預(yù)警指示燈在光線(xiàn)較暗的環(huán)境中閃爍提醒路人躲避防止發(fā)生碰撞，同時(shí)為左雙目攝像機(jī)和右雙目攝像機(jī)獲取可靠圖像提供一定的光源，然后由信息感知控制器將轉(zhuǎn)換后的命令通過(guò)感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)發(fā)送給語(yǔ)音提示器和振動(dòng)預(yù)警器，將深度信息通過(guò)感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)發(fā)送到腦機(jī)接口電磁信號(hào)發(fā)射器，腦機(jī)接口電磁信號(hào)發(fā)射器會(huì)將獲得的深度信息以電磁信號(hào)的形式發(fā)射出來(lái)，感知重建裝置中的腦機(jī)接口電磁信號(hào)接收器會(huì)接收腦機(jī)接口電磁信號(hào)發(fā)射器發(fā)射的電磁信號(hào)，以電脈沖的形式刺激大腦皮層，訓(xùn)練大腦皮層對(duì)深度信息的感知，感知裝置和數(shù)據(jù)處理裝置分別使用感知裝置充電接口和數(shù)據(jù)處理裝置充電接口進(jìn)行充電，同時(shí)數(shù)據(jù)處理裝置充電接口還作為數(shù)據(jù)接口用于下載和上傳數(shù)據(jù)。
[0006]有益效果
[0007]—、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。
[0008]二、降低監(jiān)護(hù)成本，更好地保護(hù)裝置佩戴者。
[0009]三、導(dǎo)航的精確度高，而且可以重建部分視覺(jué)感知能力，方便裝置佩戴者的出行，提高裝置佩戴者的生活體驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖1為本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置中數(shù)據(jù)處理裝置的下固定盒內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖2為本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置中數(shù)據(jù)處理裝置的上固定盒結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖3為本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置中數(shù)據(jù)處理裝置的下固定盒外側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖4為本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置中信息感知裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖5為本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置中感知重建裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖中
[0016]其中零件為:安全指示燈(I)，外放語(yǔ)音提示器(2)，系統(tǒng)設(shè)置器(3)，圖形處理器(4)，隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(5)，數(shù)據(jù)處理裝置充電接口 ￠)，蓄電裝置(7)，固定存儲(chǔ)器(8)，中央處理器(9)，定位導(dǎo)航裝置(10)，無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置(11)，下固定盒(12)，數(shù)據(jù)線(xiàn)(13)，音量控制器(14)，設(shè)置鍵盤(pán)(15)，盲文設(shè)置按鈕(16)，顯示器(17)，上固定盒(18)，數(shù)據(jù)處理裝置電源開(kāi)關(guān)(19)，固定裝置(20)，感知裝置電源(21)，無(wú)線(xiàn)通訊器(22)，紅外深度傳感器(23)，左雙目攝像機(jī)(24)，右雙目攝像機(jī)(25)，信息感知控制器(26)，感知箱(27)，振動(dòng)預(yù)警器(28)，語(yǔ)音提示器(29)，提示器連接軸(30)，提示器旋轉(zhuǎn)軸(31)，感知裝置數(shù)據(jù)線(xiàn)(32)，腦機(jī)接口電磁信號(hào)發(fā)射器(33)，感知裝置充電接口(34)，麥克風(fēng)旋轉(zhuǎn)軸(35)，固定框(36)，麥克風(fēng)連接軸(37)，信息感知裝置電源開(kāi)關(guān)(38)，安全預(yù)警指示燈(39)，麥克風(fēng)
(40)，腦機(jī)接口電磁信號(hào)接收器(41)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明一種深度信息感知腦機(jī)融合避障導(dǎo)航裝置由數(shù)據(jù)處理裝置、信息感知裝置和感知重建裝置組成，數(shù)據(jù)處理裝置由安全指示燈(I)、外放語(yǔ)音提示器(2)、系統(tǒng)設(shè)置器(3)、圖形處理器(4)、隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(5)、數(shù)據(jù)處理裝置充電接口 ￠)、蓄電裝置(7)、固定存儲(chǔ)器(8)、中央處理器(9)、定位導(dǎo)航裝置(10)、無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置(11)、下固定盒(12)、數(shù)據(jù)線(xiàn)(13)、音量控制器(14)、設(shè)置鍵盤(pán)(15)、盲文設(shè)置按鈕(16)、顯示器(17)、上固定盒(18)、數(shù)據(jù)處理裝置電源開(kāi)關(guān)(19)和固定裝置(20)組成，安全指示燈⑴和外放語(yǔ)音提示器⑵分別置于下固定盒(12)上，且通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)(13)與中央處理器(9)相連，無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置(11)位于下固定盒(12)的左上方，定位導(dǎo)航裝置(10)置于無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射接收裝置(11)的正下方，系統(tǒng)設(shè)置器(