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基于STM32F4的智能阅读机器人设计与实现
时间:2020-08-24 09:51:34来源:汉斯出版社
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提要:老龄化问题以及视力障碍问题将进一步阻碍他们与文学世界的交流。

根据国家统计局统计数据,2018年我国60周岁及以上人口已占总人口的比重为17.9%,达到24,949万人,到2050年这一比重则将进一步提升为34.1%,同时中国有接近1700多万名视力障碍残疾人。老龄化问题以及视力障碍问题将进一步阻碍他们与文学世界的交流。

随着经济的快速发展,人们生活水平不断提高,人们对生活质量的要求也越来越高,对智能化产品的接受程度也逐渐提高。但是,老龄化人口越来越多,视力障碍的残疾人数量也很多,他们同样也应该享受阅读的权利。因此在汉斯出版社《人工智能与机器人研究》期刊中,有论文学者设计了智能阅读机器人,力求有效的提高需求人群的阅读效率。

目前市场上也出现了解决此类问题的概念,但只是提出了针对性解决理念,对外也没有公布任何研发进展。市面已有的一些阅读功能产品,如自动翻书机器人:只能实现自动翻页,不能阅读文本;智能阅读系统:只能阅读已有的电子文档,且阅读过程单调、枯燥,缺乏人性化服务;文本扫描仪:具有较为精准扫描文本的功能,但是需要人为辅助翻书,人力成本以及体验感较差。综上,以上产品的功能都较为单一,不能全面有效地解决老人、视力障碍人群或残疾人士阅读不便的问题。

本文开发的机器人具有较高集成度的模块,可实现文本自动扫描及翻页、文本图像处理及识别、拟人声阅读、文本电子化存储、语音控制和网络资源获取等功能。通过对我国视力障碍等特殊人群的阅读需求,阅读机器人的现有产品、专利等的分析,设计研究出了一款基于STM32F4的智能阅读机器人,该机器人主要由运动控制系统和智能阅读系统组成。运动控制系统采用STM32F4单片机作为主控芯片,实现摄像头的三维空间运动及翻页自动化。智能阅读系统采用OpenCV视觉库进行文本图像处理以及文字识别,同时采用Python语言中的各种模块,设计了与用户端实时交互的阅读UI界面、语音交互控制、文本电子化储存、网络资源获取等功能。

对机器人的应用效果进行了测试,机器人的自动翻书结构正在工作,纵向导轨及其末端的吸盘将纸张抓起,纵向导轨将待翻页纸张导引到书本另一端时辅助翻页结构的翻页杆将纸张精准地导引至水平,一次翻页结束后纵向导轨装置上的高清摄像头正在扫描识别。机器人正在自动识别文本内容并将内容实时反馈到PC端,PC端通过文本图像处理算法计算后,将文本信息显示在高清显示屏的界面上,并向用户语音播报出具体内容。同时,用户也可以采用语音实时控制机器人进行相应动作。

该机器人环境适应能力强,能应用多个领域、多种场所。将有效地解决老人、视力障碍人群或残疾人士的阅读障碍,适用于图书馆、养老院和康复院等地的公共读书角,以及需要大量图书电子化存储和文本扫描的办公场所。智能阅读机器人能有效地提高了需求人群的阅读效率,给用户带去了舒适性、便捷性,体现了多元化的服务理念。

文章来源:https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=36796

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基于 stm32f4 智能 阅读 机器人 设计 实现

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