◎湖南省邵陽市滑石小學 宋澤皓 湖南省邵陽市資江小學 楊文凱迪

盲人的生活存在許多不便,特別是外出時還可能遭遇危險,讓家人擔心。我們希望設計一種智能化的盲人拐杖安全輔助裝置,讓盲人的出行更方便、更安全,讓家人更放心。
盲人在行走時無法判斷前方是否有障礙物,盲人拐杖安全輔助裝置(以下簡稱“裝置”)采用超聲波傳感器和水位傳感器,當前方有障礙物或拐杖下方有水時,裝置就會通過語音模塊發出提示。
戶外環境嘈雜,盲人可能聽不到語音提示,所以,我們給裝置添加了藍牙模塊,盲人佩戴耳機就可以聽到提示音。
盲人在外遇到意外情況時,很難快速有效地尋求幫助。裝置采用一鍵式按鈕,按下按鈕后,裝置就會自動撥打求助電話,發送位置短信,讓盲人及時得到救助。
使用Arduino 主控板、超聲波傳感器、水位傳感器、中英文語音合成模塊、按鈕、藍牙模塊、GSM/GPRS 模塊等零件制作安全輔助裝置。使用杜邦線、扎帶、熱縮管、膠槍等基礎材料和工具連接零件,并將它們固定在拐杖上。

圖1 楊文凱迪在固定裝置
主程序實現Arduino 主控板、GSM/GPRS 模塊和藍牙模塊初始化,獲得超聲波傳感器和水位傳感器的數據。在一個循環及判斷程序中,根據傳感器的數據來判斷是否發出語音報警提示、發送求助信息。

圖2 宋澤皓在編寫程序
接通電源后,裝置會通過語音播放“歡迎使用盲人拐杖安全輔助裝置,盲人拐杖安全輔助裝置陪您走天下”,并自動發送一條短信給家人,告知家人盲人準備出行。
使用過程中,當拐杖前方1.5米的范圍內出現障礙物時,裝置會提示“前方有障礙物,請注意”。當拐杖檢測到下方有水,且水位高于2 厘米時,裝置會提示“前方有積水,水深××厘米,請注意”。按下一鍵式按鈕后,裝置就會給家人發送位置短信,并撥通電話。

圖3 盲人拐杖安全輔助裝置實物
1.當前方有障礙物,或是地面有水時,該裝置就像朋友一樣發出溫馨提示,給盲人出行提供便利。同時,耳機模式可以解決嘈雜環境中盲人聽不清楚的問題。
2.當盲人需要求助時,該裝置可以快速定位,并將位置信息發送給被求救者,解決了盲人不清楚自己所在位置而影響救助的問題。
給裝置增加一個攝像頭,每隔5 秒拍攝一張照片,并上傳至網絡平臺,讓家人更清楚地了解盲人所處的環境。