基本信息

第一作者姓名：车浩文

性别：男

民族：汉族

第一作者学校：北京市西城区黄城根小学

第一作者人所在年级：六

第二作者姓名：

性别：

民族：

第二作者人所在学校：

第二作者人所在年级：

第三作者姓名：

性别：

民族：

第三作者人所在学校：

第三作者人所在年级：

辅导教师姓名：闫莹莹

作品摘要

*主要特征：

设计一款AI智能盲杖，以Microbit单片机为主板，集成AI视觉识别系统、语音播报模块及GPS定位模块，及超声波、光敏、发光二极管等元件，实现交通场景识别、语音实时播报、GPS定位、安全避障等功能。

*主要用途：

一是交通场景视觉识别，包括盲道、红绿灯、电梯等；

二是语音播报，实时提醒盲人交通路况；

三是避障及闪灯，视觉识别和超声波校验避障，夜晚闪灯提醒路人避让；

四是GPS定位，令家人实时掌握盲人方位行踪。

*与人工智能的相关性说明：

一是“能看”，以AI视觉技术弥补盲人“看不到”短板；

二是“会听”，以语音播报替代传统蜂鸣提示，准确告知路况；三是“熟悉”，以AI技术赋能盲人最熟悉的出行工具——盲杖，而非研发其他载体。

作品说明

*构思形成：

中国是全球视障人士最多的国家，视障人群不出门、出门难是共性问题。调查显示，55%的盲人出行时无法辨清方向，34%的盲人担心出行受伤。作者意图以视觉识别、语音播报、GPS等AI技术帮助盲人实现安全出行。

*设计过程：

1.硬件结构：以Microbit主板，驱动AI视觉识别模块、语音播报模块，及超声波、光敏和发光二级管等元件，并连接GPS定位模块。

2.编程逻辑：应用Makecode及扩展库编写单片机及AI智能识别硬件驱动程序；关于AI智能识别部分，按照视觉识别优于硬件避障、安全保障优于路况逻辑编程。

3.3D打印外观：通过3D Builder设计，应用Creality Slide软件切片，自主打印避障盒。

*演示效果：

1.交通环境识别：盲人行进中前方出行斑马线、盲道、红绿灯、上下楼梯和电梯灯，语音提示“前方有斑马线（电梯、盲道等）。

2.安全避障：盲障前50厘米有障碍物，盲杖发出滴滴提示音，如视觉识别前方来人，则提醒“前方有来人”。

3.黑天提示：天色暗下时，盲杖上led灯闪烁，提醒路人避让盲人。

4.GPS定位：家人可从手机app上掌握盲人实时位置及出行轨迹。

*优点：

1.弥补助盲设施短板，解决盲道断头路，红绿灯、电梯等盲人使用不便问题；

2.降低出行焦虑，能辨别来人及障碍物，实时语音播报，减少盲人心理压力；

3.价格实惠，样品制作费用数百元，远低于在售简易电子盲杖

*还需进一步研究的问题：

一是提高视觉识别的准确度，减少环境干扰；

二是增加交互功能，令盲人可以通过语音控制盲杖；

三是将盲杖接入互联网数据库，丰富视觉识别数据库，提高识别准确性。

作品图片