陳超編著的《導盲機器人定位與路徑規劃技術》
針對導盲機器人及導盲繫統的研究與開發，重點在於
導盲機器人室內外定位和自動導航技術的研究，凝結
了作者近十年的研究成果和研究心血。在服務機器人
領域內，首次將導盲機器人的應用和研究的研究成果
集注成書，希望本書能成為研究導盲機器人相關技術
的一塊引玉的磚，使更多人和更多機構能夠參與到對
導盲機器人的研究和應用上來，更好地造福於廣大盲
人和視力障礙者群體。
全書共分為9章，分別是概述、導盲機器人繫統
結構、導盲機器人室內定位技術、導盲機器人室內路
徑規劃和導航方法、導盲機器人室外定位技術、導盲
機器人室外路徑規劃及導航方法、導盲機器人人機交
互技術研究、多導盲機器人信息交互繫統設計和導盲
機器人的應用等。
本書可以作為高等學校機械類專業及相近專業本
科生和研究生的參考書，也可以作為相關專業高等學
校教師、研究生和工程技術人員的參考書。

第1章 概述
1.1 概述
1.2 服務機器人的分類及特點
1.3 導盲機器人的概念及研究歷史
1.4 導盲機器人的分類
1.5 導盲機器人的發展趨勢
第2章 導盲機器人繫統結構
2.1 導盲機器人功能原理
2.2 總體功能方案
2.2.1 繫統硬件總體控制方案
2.2.2 PLC主機與各單片機從機的通信
2.2.3 控制繫統的執行優先級決策
2.3 機器人結構設計方案
2.3.1 車體結構總體方案
2.3.2 車體運動機構設計
2.3.3 電機和驅動模塊方案
2.4 機器人多傳感器及手柄設計方案
2.4.1 多路超聲波測距和防串擾方案
2.4.2 紅外線過道檢測方案
2.4.3 語音識別和輸出方案
2.4.4 機器人手柄導向控制方案
2.5 RFID讀寫器方案
2.5.1 RFID讀寫器與電子標簽的選擇
2.5.2 RFID讀寫器與電子標簽間的無線通信
2.5.3 RFID讀寫器與電子標簽的結構布置和功能設計
第3章 導盲機器人室內定位技術
3.1 導盲機器人室內定位技術概述
3.2 導盲機器人室內射頻定位技術內容
3.3 超高頻RFID室內定位的基本方法
3.3.1 到達角度法(Angle of Arrival,AOA)
3.3.2 到達時間法(17ime 0f Arrival，TOA)
3.3.3 到達時間差法(Time Difference of Arrival，TDOA)
3.3.4 接收信號強度法(Received Signal Strength Indication，RSSI)
3.4 多標簽同時識別與繫統防踫撞方案
3.4.1 多標簽RFID繫統通信方式
3.4.2 多標簽識別與防衝突方法概述
3.4.3 基於ALOHA算法的導盲機器人RFID通信環境防踫撞方案
3.5 基於RSSI的超高頻室內全局定位方案
3.5.1 RSSI測距基本原理
3.5.2 RSSI測距干擾因素及實驗分析
3.5.3 LANDMARC*鄰近距離定位算法在導盲機器人的應用方案
3.5.4 動態k值確定及優化設計
3.5.5 待定標簽歷史軌跡校準
3.5.6 參考標簽可信度檢測
3.5.7 導盲機器人超高頻室內全局定位算法綜合流程
3.6 低頻信標局部輔助定位方案
3.6.1 低頻信標組的布局
3.6.2 局部定位對權值及k值的影響
第4章 導盲機器人室內路徑規劃和導航方法
4.1 未知環境下的導盲機器人導航方法簡介
4.2 導盲機器人導航模型
4.2.1 導盲機器人避障傳感器區域劃分模型
4.2.2 導盲機器人車體運動模型
4.3 基於多路超聲波探測的環境地圖構建方案
4.3.1 局部和全局坐標繫的建立及轉換
4.3.2 地圖標定及點集劃分和處理
4.4 導盲機器人在未知環境中的改進的BUG類導航方案
4.4.1 未知障礙物環境下的航向特征提取及判定
4.4.2 機器人行走步長的確定
4.4.3 導盲機器人避障模式下的基本行進方式的實現
4.4.4 基於分段目標改進的BUG類整體路徑規劃方案
4.5 導航總體算法流程圖
4.6 盲機器人實驗樣機及上位機軟件簡介
4.6.1 導盲機器人實驗樣機
4.6.2 實時監控采集及仿真軟件
4.7 基於改進LANDMARC的導盲機器人RFID定位實驗
4.8 導盲機器人避障繞行實驗
4.9 導盲機器人非特定人聲語音指令識別實驗
4.10 導盲機器人室內導航實驗
第5章 導盲機器人室外定位技術
5.1 導盲機器人室外定位技術概述
5.1.1 室外定位技術
5.1.2 通信技術
5.1.3 室外導航技術
5.2 機器人總體功能方案
5.3 機器人總體控制方案
5.4 機器人各功能單元設計方案
5.4.1 運動執行單元
5.4.2 定位通信單元
5.4.3 人機語音交互單元
5.4.4 視覺反饋與物體識別單元
5.5 室外GPS定位
5.5.1 GPS組成與原理
5.5.2 NMEA通信協議
5.5.3 GPS導航數據獲取
5.5.4 Google Map地圖定位
5.5.5 RFID標簽對定位精度的輔助修正
5.6 機器人對定位信息的反饋方案
5.7 GPRS遠程通信
5.7.1 GPRS通信原理及技術
5.7.2 基於短信息形式的數據傳輸
5.7.3 基於GPRS網絡的數據傳輸
5.7.4 基於Winsock的遠程監控端的數據傳輸
第6章 導盲機器人室外路徑規劃及導航方法
6.1 普通行走道路的識別
6.1.1 道路圖像預處理
6.1.2 圖像濾波處理
6.1.3 圖像的閾值分割
6.1.4 圖像的形態學修正處理
6.1.5 道路邊緣檢測
6.1.6 道路直線特征檢測
6.1.7 道路圖像識別檢測結果
6.1.8 導航參數提取
6.2 盲道及斑馬線的識別
6.2.1 盲道的識別
6.2.2 斑馬線的識別
6.3 Dijkstra算法*優路徑選擇
6.4 導盲機器人實驗樣機及上位機控制軟件簡介
6.4.1 導盲機器人實驗樣機
6.4.2 上位機控制及數據交互軟件
6.5 導盲機器人遠程監控軟件
6.6 導盲機器人運行試驗
6.6.1 GPS衛星數據接收試驗
6.6.2 短消息接收試驗
6.6.3 GPRS網絡數據發送接收試驗
6.6.4 RFID閱讀器讀取標簽數據試驗
6.6.5 機器人行走路徑監控試驗
6.6.6 機器人路徑規劃及搜索試驗
第7章 導盲機器人人機交互技術研究
7.1 導盲機器人的人機交互問題
7.1.1 人機交互的概念
7.1.2 人機交互的理論和方法基礎
7.1.3 導盲機器人人機交互的研究內容
7.2 導盲設備用於人機交互的主要應用
7.3 導盲機器人人機交互的主要方式
7.3.1 盲文鍵盤和盲文按鈕
7.3.2 射頻識別物體
7.3.3 語音交互
第8章 多導盲機器人信息交互繫統設計
8.1 多機器人繫統概述
8.1.1 多機器人繫統的優點
8.1.2 多機器人繫統的應用領域
8.1.3 多機器人繫統的性能衡量指標
8.2 基於ROS的多導盲機器人實現方案
8.2.1 多導盲機器人體繫結構概述
8.2.2 多導盲機器人繫統實驗平臺
8.2.3 多導盲機器人繫統軟件平臺
8.3 多導盲機器人繫統研究的意義
第9章 導盲機器人的應用
9.1 概述
9.2 導盲機器人的單一服務
9.3 公共場所的導盲機器人服務
9.4 城市和社區為單位的多導盲機器人繫統服務
參考文獻