美国弗吉尼亚理工大学学生建造盲人能够驾驶的汽车

发布日期：2025/1/17来源：网络

盲人驾驶员结合听觉和振动中的触觉有效地驾驶车辆，避开途中的障碍。作者:
Stephen J. Mraz - 科技让盲人能够驾驶行业:
科研, 机器/机械产品:
控制器, LabVIEW, 实时挑战:
建造盲人个人能够驾驶的汽车，并且要求驾驶员能够在以单车道道路指定的曲线路线驾驶；将速度控制在预定上限之内；并且能够及时停车防止相撞 解决方案:
在项目的早期，通过定制电路板控制电机。板卡带有PIC微控制器，管理大量晶体管和继电器，用于以不同强度激活马甲中的电机。从运行LabVIEW的PC通过RS-232信号发送需要使用指令。 "他们发现可以使用NI 9458八通道继电器模块取代电路板，这样不仅缩小了硬件大小，并且简化了支持软件。" 为了刺激能够为盲人带来更多自由的技术的发展，美国国家盲人协会在2004年向工程师和发明家提出了一个挑战：建造盲人个人能够驾驶的汽车。两年之后，只有美国弗吉尼亚理工大学的机器人和机械实验室接受了这个挑战。学校的机械工程系和九个本科学生利用协会的3000美元拨款和感兴趣公司的硬件与软件捐赠，在这个项目上花了两年时间。协会挑战要求驾驶员能够在以单车道道路指定的曲线路线驾驶；将速度控制在预定上限之内；并且能够及时停车防止相撞。由于资金有限，美国弗吉尼亚理工大学的团队（现在称为盲人驾驶员项目）从相对简单的越野车开始，将它调整为适合新驾驶员的车辆。最初的步骤之一是添加Hokuyo UTM-30LX单平面激光测距仪，起到类似雷达的作用。传感器将车辆前方物体的范围和距离数据传送到NI的CompactRIO实时控制器上。控制器包含FPGA，处理目标，并将测距仪数据转换成相关信息，使驾驶员能够用于保持在路面上驾驶，并且不与障碍物（锥形桶）相撞。运行NI LabVIEW程序的控制器能够支持USB功能，因为测距仪只能通过USB工作。同时笔记本和控制器之间通过以太网通讯。笔记本还让有视力的乘客和开发员监视所有的硬件和软件操作，为现场快速标定修改程序。控制器还从霍尔传感器接收车辆速度的反馈以及弦丝电位计发送的驾驶角度。当然困难的部分是将传感器信息传达给盲人驾驶员。他们所选择的方法是利用驾驶员的其他感观，例如听觉和触觉。举例而言，驾驶员身穿连接多个电机的马甲。每个电机以不同的强度进行旋转。为了保持在速度上限之内，其中一个电机旋转指示需要刹车，旋转的强度与所需的刹车力量相关。如果控制器将所有的输入数据解释为前方有一个无法避免的障碍物，马甲中的另一个电机将会旋转，指示驾驶员立即停车。在项目的早期，通过定制电路板控制电机。板卡带有PIC微控制器，管理大量晶体管和继电器，用于以不同强度激活马甲中的电机。运行LabVIEW的 PC通过RS-232信号发送需要使用指令。但是，在团队获得了CompactRIO控制器时，他们发现可以使用NI 9458八通道继电器模块取代电路板，这样不仅缩小了硬件大小，并且简化了支持软件。更为重要的是，它缩短了检测到障碍物到电机开始旋转之间的时间，这在行车的紧要关头是非常关键的因素。对于驾驶，方向盘的一个机制是在每次“点击”时偏转5°。控制器中的势力场算法将激光数据映射到合适的通道中。之后，控制器使用语音生成模块告诉驾驶员需要“点击”多少次以及向哪个方向偏转。团队同时开发了触觉地图，以便驾驶员了解他们所在的位置。这个扁平的手持设备在一个表面上有小洞，与沙壶球游戏桌相似。在特定的小孔（象素）中发出压缩空气表示激光范围搜索器探测到的障碍物。地图称为AirPix，让驾驶员“感觉”到障碍物，并绕过他们。在过去的那个夏天，团队让30个盲人或有视觉缺陷的人坐在方向盘后，体验驾驶汽车的感觉。无论这是他们的第一次驾驶，或是多年后重新握起方向盘，他们的反应都特别积极。实际上，一个团队成员半开玩笑地说：“我们需要和驾驶员说，不要在停车场吃面包圈。” 驾驶员志愿者还提出了许多改进汽车的建议，团队将会评估这些反馈并设法在今年实现。

作者信息:
Stephen J. Mraz
科技让盲人能够驾驶

美国邦纳-采用无线传感网络来实现自动部件拾取监控　　应用:　　引导操作者进行部件拾取并监控。　　描述: 　　每一个储物箱安装一个指示灯，来引导操作者该拾取哪一种配件进行组装。EZ-LIGHT指示灯及传感器连接到无线网络的一个结点上，控制中心依次与
工业污水处理工程方案工业污水处理工程方案一、项目背景随着经济的发展，我国的污水排放量已越来越大，已造成地表水的严重污染，环境质量呈现不断恶化趋势，但目前全国各地对污染源和排污河渠的水质监测仍停留在手工监测阶段，时间覆
美国邦纳-药瓶的放置位置检测应用: 检测托盘上瓶子的瓶盖安装正确描述: 当工人将装配上彩色瓶盖的瓶子放在托盘上以后，PresencePLUS P4 COLOR OMNI可以用颜色匹配工具校验彩色瓶盖是否装备正确。
美国空军利用NI PXI提高任务执行能力挑战为美国空军高级战斗机上的LANTIRN系统的测试设备进行开发、生产，并对其进行技术支持。解决方案使用NI基于PC机的软硬件，将测试系统的成本和体积减少了一半。美国空军授予ManTech系统测试公
ACREL3200远程预付费在华南理工国际校区的应用华南理工大学广州国际校区是华工继五山校区、大学城校区后新建的第三个校区，该校区选址于番禺区南村镇，与广州大学城隔岸相望。广州国际校区是国内中方为主，国际协同的大学国际校区，目前已与英国牛津大学、美国密
美国邦纳-MINI-ARRAY系列传感器进行木材外形尺寸测量应用:检测圆木直径,用于木材表面加工描述:MINI-ARRAY安装于圆木传送带侧面，系统将圆木直径数据传送给过程控制器，过程控制器通过分析数据确定下一道工序。
美国邦纳-静电敏感环境的周边防护应用: 晶圆在静电环境中可得到防护描述: 在一个清洁环境中的危险机器，采用镍合金EZ-SCRREN防静电安全光幕进行周边保护，使运动物得到保护和防静电危害半导体产品。
利用NI模块化仪器和LabVIEW为美国军方构建超声无损测试系统产品:LabVIEW, 运动控制, 挑战: 为美国军方提供一种方法，快速、精确地检测M1A1 Abrams坦克机枪的后膛部分是否存在几何缺陷及其他退化裂纹。解决方案: 利用NI高速数字化仪和运动控