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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 高效太陽(yáng)能導(dǎo)盲小車
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 針對(duì)盲人視力障礙導(dǎo)致的出行不便的問題，設(shè)計(jì)一個(gè)可方便使用的導(dǎo)航設(shè)備，能夠?yàn)槊と颂峁┍苷?、道路記憶、?dǎo)航等功能，并可監(jiān)視盲人出行，使盲人能夠安全、方便的出行。我們太陽(yáng)能導(dǎo)盲小車設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)和高效率太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。
- 詳細(xì)介紹：
- 針對(duì)盲人視力障礙導(dǎo)致的出行不便的問題，設(shè)計(jì)一個(gè)可方便使用的導(dǎo)航設(shè)備，能夠?yàn)槊と颂峁┍苷稀⒌缆酚洃洝?dǎo)航等功能，并可監(jiān)視盲人出行，使盲人能夠安全、方便的出行。由于當(dāng)前能源問題日益突出的問題，我們選擇以太陽(yáng)能為小車提供能源，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的充分利用，達(dá)到提高太陽(yáng)能利用率的目的，就必須要實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板對(duì)太陽(yáng)光法線方向的實(shí)時(shí)跟蹤，同時(shí)還要提高整個(gè)系統(tǒng)的傳輸效率，降低裝置的整體功耗。要實(shí)現(xiàn)上述要求，我們太陽(yáng)能導(dǎo)盲小車設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)和高效率太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：設(shè)計(jì)一款以太陽(yáng)能為清潔能源的導(dǎo)盲小車 基本思路：針對(duì)盲人視力障礙導(dǎo)致的出行不便的問題，設(shè)計(jì)一個(gè)可方便使用的導(dǎo)航設(shè)備，能夠?yàn)槊と颂峁┍苷稀⒌缆酚洃?、?dǎo)航等功能，并可監(jiān)視盲人出行，使盲人能夠安全、方便的出行。我們太陽(yáng)能導(dǎo)盲小車設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)和高效率太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。 1.創(chuàng)新點(diǎn)： ① 高利用率：設(shè)計(jì)太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)，提高了太陽(yáng)能電池板的采光效率； ② 智能性：該系統(tǒng)提高了傳輸效率的同時(shí)提高了太陽(yáng)能的使用效率和轉(zhuǎn)換效率。 ③ 導(dǎo)航功能：能夠行進(jìn)中的障礙物檢測(cè)、識(shí)別與定位 ,方便盲人了解情況 ,并同時(shí)也 以此為信息主動(dòng)控制導(dǎo)盲小車 ,實(shí)現(xiàn)人的主觀控制; ④ 語(yǔ)音功能：具有一套全語(yǔ)音控制系統(tǒng)，所有功能操作均以語(yǔ)音控制的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 ⑤ 定位功能：系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)GPS定位，道路記憶功能，進(jìn)一步確保了安全性。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1）太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光的垂直誤差小于1度，當(dāng)太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)到極限角度時(shí)自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)； 2）與固定電池板供電系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)的發(fā)電量可提高25%左右； 3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示蓄電池的工作電壓，當(dāng)蓄電池達(dá)到過(guò)充電壓時(shí)自動(dòng)停止充電。 4）準(zhǔn)確的檢測(cè)并識(shí)別障礙物； 5）語(yǔ)音指令識(shí)別時(shí)間小于0.5秒； 6）整個(gè)系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠工作
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 實(shí)質(zhì)性的技術(shù)特點(diǎn)： 1）導(dǎo)盲小車具有功能強(qiáng), 智能化, 性能可靠,攜帶方便, 操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn), 可以準(zhǔn)確地探測(cè)盲人在行走中遇到的障礙物, 然后及時(shí)提示給盲人，從而為盲人導(dǎo)盲。 2）設(shè)計(jì)太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板對(duì)太陽(yáng)光法線方向的實(shí)時(shí)跟蹤， 3）高效率太陽(yáng)能充電系統(tǒng)提高整個(gè)系統(tǒng)的充電效率，提高了太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化效率； 顯著進(jìn)步：相比于目前常用的方法，該裝置有以下3個(gè)顯著進(jìn)步： 1）傳統(tǒng)的導(dǎo)盲手段有手杖、導(dǎo)盲犬. 手杖導(dǎo)盲簡(jiǎn)單、方便、成本低, 但可靠性不高,容易忽略一些障礙物; 導(dǎo)盲犬成本高且使用不方便，我們?cè)O(shè)計(jì)的導(dǎo)盲小車具有較高的性價(jià)比和實(shí)用性。 2）系統(tǒng)用太陽(yáng)能作為整個(gè)系統(tǒng)的綠色能源，提高太陽(yáng)能利用率的目的。 3）顯著提高了系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)行實(shí)測(cè)系統(tǒng)的最高效率大于80 %。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 可合作開發(fā)
作品可展示的形式
- √模型 √現(xiàn)場(chǎng)演示 √圖片
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 推廣前景： 1）導(dǎo)盲犬的培訓(xùn)過(guò)程長(zhǎng)達(dá) 18 個(gè)月 ,綜合費(fèi)用達(dá) 2. 5～3 萬(wàn)美元 ,價(jià)格昂貴。本系統(tǒng)具有價(jià)格低，可靠性高，綠色節(jié)能，因此本裝置的需求量也會(huì)越來(lái)越大； 2）本系統(tǒng)主要解決盲人在出行和人際交往中遇到的問題，使更多的盲人朋友過(guò)上更接近正常人的生活，用前景非常廣闊。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)： 1）導(dǎo)盲小車相比于一只導(dǎo)盲犬來(lái)說(shuō)去掉了大量訓(xùn)導(dǎo)時(shí)間，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力，極大的節(jié)約了成本； 2）我國(guó)視力殘疾患者近1300萬(wàn)，其中盲人約550萬(wàn)，低視力人群約750萬(wàn)；而且我國(guó)每年會(huì)新增盲人約45萬(wàn)，低視力135萬(wàn).該裝置使用范圍較廣，能夠較好地在盲人中普及，具有較高的性價(jià)比和實(shí)用性，定能擁有廣闊的市場(chǎng)前景和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 3）太陽(yáng)能蘊(yùn)含著巨大價(jià)值，作為少有的綠色能源，太陽(yáng)能小車是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)；
同類課題研究水平概述
- 我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和圖書館查閱了相關(guān)資料，了解了相關(guān)的信息，現(xiàn)對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類課題研究水平做如下概述： 一、1、資料與信息來(lái)源： 2、該方案的缺陷： 1）導(dǎo)盲犬的培訓(xùn)過(guò)程長(zhǎng)達(dá)18個(gè)月，綜合費(fèi)用達(dá)2.5-3萬(wàn)美元：成本高，開發(fā)周期長(zhǎng)。 2）導(dǎo)盲犬的工作壽命可達(dá)8-10年，使用時(shí)間短。 3）導(dǎo)盲犬使用不方便，公交車，辦公大樓都不容許導(dǎo)盲犬。 二、1、資料與信息來(lái)源： 王錫明,陳琪云.基于 PLC控制的導(dǎo)盲小車.合肥：合肥學(xué)院學(xué)報(bào)，2007：第17卷 第2期 . 2、該實(shí)驗(yàn)方案的缺陷： 1）用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的控制，從成本的角度來(lái)講比較高； 2）由于傳感器接口電路多，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)控制而 言PLC沒有單片機(jī)靈活； 3）整個(gè)小車實(shí)現(xiàn)的功能比較單一，只有壁障和報(bào)警提醒功能，若能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音對(duì)小車的控制，和小車的定位，道路記憶就顯得更加實(shí)用。 三、1、 2、該裝置的缺陷： 1）國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)基本采用固定式太陽(yáng)能電板，太陽(yáng)能電池板安裝相對(duì)太陽(yáng)光的位置比較單一，無(wú)法根據(jù)光能分布情況實(shí)現(xiàn)最大化采集； 2）僅適用于普通常規(guī)低效的發(fā)電。 四、綜述： 依據(jù)我們目前所掌握的資料與信息，設(shè)計(jì)了用太陽(yáng)能作為我們整個(gè)系統(tǒng)的綠色能源；采用高效的采光系統(tǒng)，和充電系統(tǒng)；具有較高的性價(jià)比和實(shí)用性高效太陽(yáng)能導(dǎo)盲小車。
