本文關(guān)鍵詞：基于Haptic與空間認知的高精度盲人導航關(guān)鍵問題研究　出處：《新疆大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：視力是視力正常者獲取信息的有效途徑,但是對于盲人而言,視力的缺乏,只能以其他感官的代償作用實現(xiàn)對環(huán)境信息的獲取。在實際生活中,由于地理環(huán)境的復(fù)雜性,盲人并不能以有效的手段獲取到以他自身為中心的大部分信息,這就需要借助外部的工具,如盲杖、導盲犬來實現(xiàn)自身定位與路徑誘導,達到功能康復(fù)的目的。但在使用過程中,由于工具本身功能的限制和盲人較高的需求期望,現(xiàn)有大部分導航工具并不能滿足盲人的出行要求。所以,如何實現(xiàn)在路徑誘導中,實現(xiàn)盲人的精準定位與導航是亟待解決的現(xiàn)實需求之一。本文以實現(xiàn)盲人在地理環(huán)境中安全獨立行走為最終研究目的,采用結(jié)合盲人特殊的空間認知特點和差異性震動提示的方法,利用超寬帶無線定位技術(shù),實現(xiàn)了盲人在地理環(huán)境中的高精度定位與路徑誘導,為盲人出行提供一套符合盲人行為習慣的解決方案�？疾烀と丝臻g認知狀況采用調(diào)查問卷和烏魯木齊市盲人學校師生訪談的方法,對調(diào)查的統(tǒng)計結(jié)果分布從環(huán)境整體認知、方向感、距離估測和目的地可達性四個方面做分析。在此基礎(chǔ)上,采用Android智能手機平臺,探究適宜于盲人的差異性震動服務(wù)模式,通過設(shè)定不同時長的震動組合來實現(xiàn)差異性路徑誘導。主要設(shè)置左轉(zhuǎn)震動提示、右轉(zhuǎn)震動提示、反向行走震動提示、遇障、正確行走震動提示、紅燈震動提示和綠燈震動提示提示七組震動模式,以盲人和明眼人的實際震動測試結(jié)果,以不同震動時長分別做實驗,選取最適宜的震動方式,來為盲人提供可行的震動提示方案。差異性震動提示方式確定后,需要載體來實現(xiàn)�？紤]到盲人對路徑誘導設(shè)備的定位精度與定位的靈敏性有著較高的現(xiàn)實需求,本文采取超寬帶無線定位技術(shù)搭建盲人導航實驗平臺,并將獲取到的盲人定位信息以無線方式發(fā)送到智能手機上,通過在實驗環(huán)境中設(shè)定特定位置實現(xiàn)特定震動模式,來誘導盲人到達目的地。系統(tǒng)的硬件環(huán)境和軟件環(huán)境設(shè)定好后,通過“差異性震動”與“差異性震動+語音提示”兩種實驗方式對該系統(tǒng)做測試。該系統(tǒng)以盲人的實際體驗作為測評標準,用李克特5分量表對盲人在該環(huán)境中的行走表現(xiàn)進行打分。盲人在系統(tǒng)測試完畢后,分別從系統(tǒng)實時性、易用性、可穿戴性、低成本、友好性、魯棒性、定位精度七個方面采用10分量表對該系統(tǒng)進行打分,并和其他的盲人導航系統(tǒng)做比較。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)不同視力級別的視力受損者在目的地可達性和環(huán)境整體認知方面存在顯著差異,也就是說盲人形成的心理地圖比較零散,未能與實際環(huán)境形成一一對應(yīng)的關(guān)系;在環(huán)境整體認知上,一級盲和明眼人的差異較為顯著,這跟一級盲的盲人的視力有很大的關(guān)聯(lián)性,一級盲看不到周圍環(huán)境的物體,所以對環(huán)境的認知受到限制;盲人的方向感普遍較差,需要訓練才可掌握方位的辨別。(2)視力越差的盲人,對差異性震動模式越敏感;男性盲人對震動次數(shù)較為敏感,女性盲人對震動時長較為敏感。(3)“差異性震動”與“差異性震動+語音提示”兩種提示方式都可將盲人引導至預(yù)定目的地,但是采用“差異性震動+語音提示”的提示方式比單獨采用震動的提示方式效果更為顯著;與其他盲人導航系統(tǒng)做比較后發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)對盲人路徑誘導有輕微的優(yōu)勢。
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN925;TN96

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本文編號：1319815