参与2019年省级大学生创新创业课题论文撰写并发表;
参加2020年一个省级项目、两个院级大学生创新创业课题并完成结题,其中担任核心成员;
参与2019年省级大学生创新创业课题论文撰写并发表;
参加2020年一个省级项目、两个院级大学生创新创业课题并完成结题,其中担任核心成员;
| 序号 | 学生 | 所属学院 | 专业 | 年级 | 项目中的分工 | 成员类型 |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
易照龙 | 电子信息工程学院 | 通信工程(嵌入式培养)(本科) | 2019 | 硬件、软件 |
|
|
|
蔡文婧 | 电子信息工程学院 | 微电子科学与工程(本科) | 2020 | 上位机开发 |
|
|
|
王铭杰 | 电子信息工程学院 | 电子信息工程(嵌入式培养)(本科) | 2018 | 理论指导及元器件采购 |
|
|
|
和瑜琳 | 机械与电气工程学院 | 电气工程及其自动化(本科) | 2020 | 后期报告撰写 |
|
| 序号 | 教师姓名 | 所属学院 | 是否企业导师 | 教师类型 |
|---|---|---|---|---|
|
|
孙小羊 | 电子信息工程学院 | 否 |
|
|
|
徐莹莹 | 电子信息工程学院 | 否 |
|
在目前的辅助盲人出行设备中仅仅只有简单的超声波避障功能,却没有考虑到盲人出行如何寻路的问题,而我们设计的这套方案不仅解决了GPS导航自动寻路问题,还增加了紧急报警设备,改进了智能避障功能。
该项目以MCU为STM32的单片机为核心,结合避障功能,辅用蓝牙模块连接移动端,设置人机交互语音导航,实现盲人智能出行。本系统采用人机交互方式实现盲人GPS导航智能出行,并结合上位机对地理位置天气监测进行播报;利用OpenMv及微波雷达将数据传输到单片机,单片机控制震动电机及语音提示实现预警提示实现辅助盲人避障;并在系统添加紧急遇难报警按钮,在移动端添加紧急联系人,实现短信GPS定位报警功能。
从国内市场来看,我国有世界数量最大的盲人群体,人数超800万,占世界失明人口的20%。但我国视障、盲用辅具企业长期以低科技、低成长性企业为主。《残疾人基本辅助器俱指导目录(2020版》中涉及到视障人群的助视器.限于放大镜、低视力眼睛、电子助视器等.呈现低技术附加值特点。盲人群体能使用的智能产品更是极度稀缺,相关自主知识产权较少。
1、相较于手机APP的导航设计,我们将导航模块集成到穿戴式设备上,解决了低成本、低功耗、高质量、便携式等一系列符合物联网需求的设计;
2、相较于单一的超声波测距,此项目利用微波雷达及OpenMv对路障实时监测判断;
3、本系统增加紧急报警装置,设置紧急联系人,按键控制报警,实现盲人遇险时发送GPS定位短信到紧急联系人,并电话通知。
步骤1:GPS导航及语音交互设计
在日常普通人出行方式都是用车载或手机导航APP到达目的地,而我们要做的是将这种导航功能集成到穿戴式手环上,结合智能语音交互功能,实现盲人对目的地地址的语音输入。我们选用GPS北斗定位模块结合语音模块,上位机获取百度地图API、语音播报和地理天气的API功能,实现这方面的功能。
步骤2:OpenMv及微波雷达辅助避障设计
大多数盲人避障设计用的是51单片机及超声波测距技术,而很少采用微波雷达模块,微波雷达在检测范围及检测数据方面都远高于超声波模块。本项目采用STM32为核心板、微波雷达模块测距、OpenMv模块、震动电机,OpenMv摄像头场景图像识别盲道、红绿信号灯、斑马线等,进而判断前方道路情况、电机震动预警提醒障碍物并语音指导盲人前行。
步骤3:紧急情况报警功能设计
盲人突发意外情况也时有发生,为了预防系统故障或解决盲人遇险等紧急情况,我们为系统设计了紧急报警装置。首先通过移动端蓝牙连接到报警装置的蓝牙模块,移动端APP中包括GPS定位、设置紧急联系人、短信电话通知,盲人可以通过按按键可以实现移动端自动发送GPS定位短信到紧急联系人并电话通知。
时间 | 工作计划 | 计划完成率 |
2021.12-2022.2 | 创新方案确定,基础模型搭建 | %25 |
2022.3-2022.6 | 各步骤分布进行,程序调试、测试 | %60 |
2022.6-2022.9 | 实验数据采集及不足改进 | %80 |
2022.9-2022.12 | 创新成果论文报告编写,结题 | %100 |
目前,所有项目成员已经开始着手新项目的学习与研究,对于项目有了初步的了解与认知,并且制定了完整的研究计划与初步的开发步骤与分工并已开始实施。且项目组成员利用创新实验室提供的条件,积极开展各类
通过往年的大学生创新创业研究,目前50%的工作量基本能够完成,其中盲人APP报警及其定位是比较成熟的一个创新点,对项目所用到的MCU主控也基本掌握。创新课外小实验研究,制作小产品。
(一)项目成员具备的知识条件
项目组员已学或将要学习的理论课程:《高频电子线路》、《数字信号与系统》《大学物理》、《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《信号与系统》、《单片机原理与应用》、《传感器》、《C语言》;实践课程《大学物理实验》、《电路实验》、《电工电子实训》、《电子技术实验》、《微机与单片机实验》。通过参与实践创新活动,可以将以上课程运用到实际项目中,从而增强项目成员自身的实践能力和专业技能。
(二)项目成员具备的项目基础
项目成员均为电工电子实验教学中心创新实验室课外兴趣小组学生,接受过相关知识培训,对电子技术、嵌入式系统、计算机编程方面有着浓厚的兴趣。项目成员接受过、或即将接受暑假的大学生电子竞赛的强化训练,另外部分项目成员参与或接触过相关校内的大学生创新项目,具有较多的实践经验、可负责项目整体进度。
| 开支科目 | 预算经费(元) | 主要用途 | 阶段下达经费计划(元) | |
|---|---|---|---|---|
| 前半阶段 | 后半阶段 | |||
| 预算经费总额 | 1500.00 | 元器件购买及文献参考 | 1100.00 | 400.00 |
| 1. 业务费 | 500.00 | 无 | 300.00 | 200.00 |
| (1)计算、分析、测试费 | 100.00 | 无 | 100.00 | 0.00 |
| (2)能源动力费 | 100.00 | 无 | 100.00 | 0.00 |
| (3)会议、差旅费 | 100.00 | 无 | 100.00 | 0.00 |
| (4)文献检索费 | 200.00 | 无 | 0.00 | 200.00 |
| (5)论文出版费 | 0.00 | 无 | 0.00 | 0.00 |
| 2. 仪器设备购置费 | 100.00 | 搭建硬件 | 100.00 | 0.00 |
| 3. 实验装置试制费 | 200.00 | 云服务器 | 0.00 | 200.00 |
| 4. 材料费 | 700.00 | 书籍及资料、元器件 | 700.00 | 0.00 |