BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐẶNG TRÍ TRUNG
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
MẪU XE ĐIỆN CHO NGƯỜI KHIẾM THỊ
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC- 60520116
S K C0 0 4 9 4 9
Tp. Hồ Chí Minh, năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐẶNG TRÍ TRUNG
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẪU XE ĐIỆN
CHO NGƯỜI KHIẾM THỊ
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐẶNG TRÍ TRUNG
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẪU XE ĐIỆN
CHO NGƯỜI KHIẾM THỊ
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 60520116
Hướng dẫn khoa học:
TS. NGUYỄN BÁ HẢI
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2016
LÝ LỊCH KHOA HỌC
(Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học)
Dán hình
3x4 & đóng
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
mộc giáp lại
Họ & tên: Đặng Trí Trung
Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 30-04-1992
Nơi sinh: Cần Thơ
Quê quán: Hải Phòng
Dân tộc: Kinh
Chức vụ, đơn vị công tác trước khi học tập, nghiên cứu: Giáo viên huấn luyện
tại Công ty TNHH Mercedes Benz Vietnam.
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 46/8G, Ấp Mỹ hòa, Xã Trung chánh, Huyện
Hóc môn, TP. HCM
Điện thoại cơ quan: 083588968
E-mail:
[email protected]
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Trung học chuyên nghiệp:
Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ ……
Nơi học (trường, thành phố):
Ngành học:
2. Đại học:
Hệ đào tạo: Chính quy
Thời gian đào tạo từ 09/2010 đến 07/2014
Nơi học (trường, thành phố): Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM
Ngành học: Cơ khí Động lực
Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: “Nghiên cứu, chế tạo thiết bị thu
hồi điện cảm trên hệ thống điện Ô tô”
Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 20/07/2014, Trường ĐH
Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM
Người hướng dẫn: ThS. Phan Nguyễn Quí Tâm
i
hình
3. Thạc sĩ:
Hệ đào tạo: Chính quy
Thời gian đào tạo từ 05/2015 đến 11/2016
Nơi học (trường, thành phố): Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM
Ngành học: Kỹ thuật Cơ khí Động lực
Tên luận văn: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mẫu xe điện cho người khiếm
thị”
Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 30/10/2016
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Bá Hải
4. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh, trình độ: Toeic
5. Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật được chính thức cấp; số bằng, ngày & nơi
cấp:
III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC:
Thời gian
Nơi công tác
Công việc đảm nhiệm
Trường Hải Auto
2014
2014-2015
2015-2016
Tư vấn dịch vụ
Cao đẳng Kỹ thuật Cao thắng
Công ty TNHH Mercedes Benz
Vietnam
Giảng viên cơ hữu
Giáo viên huấn luyện
IV. CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ:
XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN/ĐỊA PHƯƠNG
(Ký tên, đóng dấu)
Ngày
tháng
năm 2016
Người khai ký tên
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ các công trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng
năm 2016
(Ký tên và ghi rõ họ tên)
iii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ
thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến
thức rất quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường.
Với sự giúp đỡ, hỗ trợ của Khoa Đổi mới Sáng tạo và Khởi nghiệp đã tạo điều kiện
tốt về môi trường làm việc, dụng cụ, thiết bị để tôi nghiên cứu chế tạo và thử
nghiệm. Đặc biệt, sự tận tình hướng dẫn của Thầy Nguyễn Bá Hải_Trưởng khoa
Đổi mới Sáng tạo và Khởi nghiệp đã giúp tôi hoàn thành tốt nội dung nghiên cứu,
thực nghiệm cũng như trải nghiệm cùng người khiếm thị ở Việt Nam.
Tôi xin cảm ơn hội người khiếm thị đã tham gia chương trình khảo sát trong ngày
hội giới thiệu các sản phẩm công nghệ hỗ trợ người khiếm thị trải nghiệm tốt hơn
trong việc di chuyển.
Tôi xin cảm ơn các bạn sinh viên trong nhóm nghiên cứu, bạn Dương, Thiện và
Trang đã cùng tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp.
Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn và kính chúc quý thầy cô Trường Đại học
Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh dồi dào sức khỏe, nhiều niềm vui. Xin
chúc quý Thầy cô hạnh phúc và thành công!
Cuối cùng, Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, khuyến khích tôi tự tin
trong cuộc sống cũng như cố gắng vươn lên trong học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Tp. HCM, ngày….tháng….năm 2016
Nhóm thực hiện đề tài
iv
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MẪU XE
ĐIỆN CHO NGƯỜI KHIẾM THỊ
TÓM TẮT
Tập trung vào xu hướng phát triển của kỹ thuật công nghệ và tính nhân văn của con
người, cuốn luận văn này trình bày các kết quả nghiên cứu của nhóm sinh viên học
viên liên quan đến vấn đề di chuyển của người khiếm thị.
Luận văn “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mẫu xe điện cho người khiếm thị” đã chỉ
ra được tầm quan trọng của giai đoạn phát triển các phương tiện mới, hiện đại và
an toàn hơn dành cho người khiếm thị. Các kết quả được trình bày trong bài nghiên
cứu bao gồm:
-
Tình hình chung về người khiếm thị cũng như tầm quan trọng của việc
nghiên cứu các thiết bị hỗ trợ người khiếm thị.
-
Tổng quan về công nghệ Haptics và các sản phẩm ứng dụng công nghệ này
nhằm hỗ trợ người khiếm thị.
-
Nghiên cứu các ứng dụng từ cảm biến, card giao tiếp và công cụ lập trình
LabVIEW nhằm hỗ trợ người khiếm thị.
-
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành công mẫu xe dành cho người khiếm thị.
-
Thực nghiệm và đánh giá trên mẫu xe đã nghiên cứu trong khuôn viên thí
nghiệm.
Như vậy, ý tưởng thiết bị có thể quét hình dạng cơ bản của vật cản và phản hồi
thông tin chính xác vật cản đến người khiếm thị đã được thực hiện. Nhóm nghiên
cứu sẽ hoàn thiện sản phẩm và ứng dụng ra môi trường thực tế. Người khiếm thị có
thể tin vào sản phẩm khoa học này và sử dụng để di chuyển như một phương tiện
trong tương lai.
v
ABSTRACT
With the purpose of focusing on the development of the technology and human
culture, this thesis will show the result with regards to the movement of the blinds.
The thesis “Research, design and create the model of electrical bicycle for the
blinds” proves the importance of a modern and safe vehicle for the blinds. The
result involves:
-
The current situation of the blind’s movement and the importance of
researching new equipments to support them
-
Overview about Haptics technology and corresponding applications
-
Research on the sensors, communication card, LabVIEW programme
-
The creation of completed model of the electrical bicycle for the blinds
-
Experimental research on the model
Totally, the idea about the system which helps to realize the barricade and feedback
to the blinds brings some success. Our group will seek for further improvement and
apply the system in the real environment. As a result, the blinds can move by the
electrical bicycle in the future.
vi
MỤC LỤC
LÝ LỊCH KHOA HỌC
i
LỜI CAM ĐOAN
iii
LỜI CẢM ƠN
iv
TÓM TẮT
v
ABSTRACT
vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH
x
DANH MỤC BẢNG BIỂU
xiv
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
xvi
Chương 1
TỔNG QUAN
1
1.1 Lý do chọn đề tài
1
1.2 Mục đích của đề tài
1
1.3 Nhiệm vụ đề tài
2
1.4 Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu
2
1.5 Sự cần thiết của đề tài
3
1.6 Ý nghĩa khoa học của đề tài
3
1.7 Một số công trình liên quan
4
1.8 Những vấn đề mà đề tài cần tập trung nghiên cứu, giải quyết
14
Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
2.1 Tổng quan về người khiếm thị
21
21
2.1.1 Khái niệm chung về người khiếm thị
21
2.1.2 Phân loại mức độ khiếm thị
22
2.1.3 Tình hình chung về người khiếm thị trên thế giới và Việt Nam
23
vii
2.1.4 Tầm quan trọng của việc nghiên cứu các thiết bị hỗ trợ người khiếm thị
24
2.1.5 Thần kinh học ở người khiếm thị
25
2.1.6 Tổng quan về cách thức di chuyển của người khiếm thị
29
2.2 Tổng quan công nghệ Haptics
29
2.2.1 Định nghĩa
29
2.2.2 Một số ứng dụng của công nghệ Haptics
33
2.2.3 Một số sản phẩm cho người khiếm thị liên quan đến Haptics [5]
39
2.3. Card Hocdelam 9090 và phần mềm LabVIEW
47
2.3.1 Giới thiệu Card Hocdelam 9090
47
2.3.2 Giới thiệu về phần mềm LabVIEW
48
2.4. Cảm biến khoảng cách
49
2.4.1 Cảm biến SHARP GP2Y0A710K0F
49
2.4.2 Nguyên lý hoạt động của cảm biến hồng ngoại
51
Chương 3
52
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
52
MẪU XE ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG GIÁM SÁT
52
CHO NGƯỜI KHIẾM THỊ
52
3.1 Tổng quan ý tưởng thiết kế
52
3.1.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống xe điện dành cho người khiếm thị
52
3.1.2 Nguyên tắc và phạm vi đo các cảm biến hồng ngoại
53
3.2 Lưu đồ thuật toán
56
3.2.1 Tổng quan lưu đồ thuật toán
56
3.2.2 Nguyên lý hoạt động
57
3.3 Xử lý tín hiệu cảm biến và thiết kế chương trình điều khiển
57
3.3.1 Nguồn nhiễu và phương pháp lọc nhiễu cho cảm biến
57
3.3.2 Thiết kế chương trình điều khiển trên LabVIEW
62
3.4 Thi công phần cứng
78
viii
3.4.1 Thiết kế cơ khí
78
3.4.2 Thiết kế bộ phận điều khiển
82
3.5 Sơ đồ hệ thống và mẫu xe điện cho người khiếm thị
86
Chương 4
THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ỨNG DỤNG
88
MẪU XE ĐIỆN CHO NGƯỜI KHIẾM THỊ
88
4.1 Các kịch bản thử nghiệm xe
88
4.1.1 Xe phát hiện có tường
88
4.1.2 Xe phát hiện có người (hay cột)
88
4.1.3 Xe gặp vật cản > 20cm
89
4.1.4 Thực nghiệm xe phát hiện vật cản bên trái hay bên phải để phản hồi
hướng rẽ sơ bộ
90
4.1.5 Thực nghiệm phát hiện vật cản phía sau xe
90
4.2 Các kết quả, biểu đồ và đánh giá thực nghiệm mẫu xe điện cho người khiếm
thị
92
4.2.1 Xe phát hiện tường
92
4.2.2 Xe phát hiện có người (hay cột)
95
4.2.3 Xe gặp vật cản > 20cm
99
4.2.4 Thực nghiệm xe phát hiện vật cản bên trái hay bên phải để phản hồi
hướng rẽ sơ bộ
103
4.2.5 Thực nghiệm phát hiện vật cản phía sau xe
106
Chương 5
109
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
109
5.1 Kết luận
109
5.2 Những điểm còn hạn chế của đề tài
110
5.3 Hướng phát triển dự kiến của đề tài
110
TÀI LIỆU THAM KHẢO
111
ix
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Xe Ô tô thông minh cho người khiếm thị
4
Hình 1.2: Hệ thống UltraBike
6
Hình 1.3: Gậy thông minh cho người khiếm thị
7
Hình 1.4: “Mắt thần” cho người khiếm thị
8
Hình 1.5: Kính thông minh tích hợp camera 3D
10
Hình 1.6: Xe đạp cho người khiếm thị
13
Hình 2.1: Công nghệ chụp hình ảnh não
27
Hình 2.2: Sự tương tác giữa con người và thiết bị Haptic
31
Hình 2.3: Hệ thống phẫu thuật Da vinci
33
Hình 2.4: Thiết bị phục hồi chức năng tay thực tế ảo
34
Hình 2.6: Sử dụng thiết bị haptic để lắp ráp bom hạt nhân
36
Hình 2.7: Thiết bị Haptics trong một trò chơi bắn súng
37
Hình 2.8: Thực hành lái xe với hệ thống Haptics
38
Hình 2.9: Robot công nghiệp
38
Hình 2.10: Người khiếm thị sử dụng cây gậy trắng
39
Hình 2.11: Khu vực nguy hiểm ở người khiếm thị
40
Hình 2.12: Bộ phận cơ bản của gậy thông minh
41
Hình 2.13: Thiết bị Smart Cane
42
Hình 2.14: Quãng đường người khiếm thị di chuyển
43
Hình 2.15: Kết quả thực nghiệm của SCa
43
Hình 2.16: Thiết bị găng tay Haptics
44
Hình 2.17: Phụ kiện bản đồ chữ nổi dành cho I-Phone
45
Hình 2.18: Giới thiệu phần mềm LabVIEW
48
Hình 2.19: Cảm biến hồng ngoại 2Y0A710F
49
Hình 2.20: Đồ thị liên hệ khoảng cách với điện áp
50
Hình 2.21: Các loại cảm biến dùng hồng ngoại (IR) của Sharp
50
Hình 2.22: Sơ đồ khối các thành phần bên trong của cảm biến
51
x
Hình 2.23: Nguyên lý đo khoảng cách bằng hồng ngoại
51
Hình 3.1: Sơ đồ tổng quan hệ thống cảnh báo cho người khiếm thị
52
Hình 3.2: Sơ đồ tổng quan mô hình xe điện cho người khiếm thị
52
Hình 3.3: Phạm vi đo cảm biến 1
53
Hình 3.4: Phạm vi đo cảm biến 3 và cảm biến 4
54
Hình 3.5: Phạm vi đo cảm biến 5 và cảm biến 6
54
Hình 3.6: Phạm vi đo cảm biến 2
55
Hình 3.7: Lưu đồ thuật toán hệ thống phát hiện hình dạng vật cản và phản hồi cho
người khiếm thị
56
Hình 3.8: Thiết kế chống nhiễu bằng phần cứng
58
Hình 3.9: Bộ lọc thông thấp
59
Hình 3.10: Bộ lọc chắn dải
59
Hình 3.11: Chương trình lập trình bộ lọc trung vị bằng phần mềm LabVIEW
61
Hình 3.12: Bộ lọc trung vị
61
Hình 3.13: Đồ thị tín hiệu sau khi qua các bộ lọc
62
Hình 3.14: Chương trình đọc dữ liệu, lọc nhiễu và xuất tín hiệu ADC ra Wareform
Chart
63
Hình 3.15: Xuất tín hiệu ADC ra Wareform Chart trong LabVIEW
63
Hình 3.17: Lưu đồ thuật toán xử lý thông tin, so sánh và phản hồi tín hiệu cảnh báo 1 65
Hình 3.18: Lưu đồ thuật toán xử lý thông tin, so sánh và phản hồi tín hiệu cảnh báo 2 66
Hình 3.19: Lưu đồ thuật toán xử lý thông tin, so sánh và phản hồi tín hiệu cảnh báo
3
67
Hình 3.20: Sơ đồ cảnh báo tương ứng của đề tài “Nghiên cứu chế tạo xe đạp dành
cho người khiếm thị phục vụ mục đích giải trí”
68
Hình 3.21: Sơ đồ cảnh báo đã được cải thiện
68
Hình 3.22: Lập trình phát hiện tường phía trước trong phạm vi 5m-3m
69
Hình 3.23: Lập trình phát hiện tường phía trước trong phạm vi 2m-3m
69
Hình 3.24: Lập trình phát hiện tường phía trước trong phạm vi 1m-2m
70
xi
Hình 3.25: Lập trình phát hiện người, cây hay cột phạm vi 3m-5m
70
Hình 3.26: Lập trình phát hiện người, cây hay cột phạm vi 2m-3m
71
Hình 3.27: Lập trình phát hiện người, cây hay cột phạm vi 1m-2m
71
Hình 3.28: Lập trình phát hiện vật cản>20cm phạm vi 3m-5m
72
Hình 3.29: Lập trình phát hiện vật cản>20cm phạm vi 2m-3m
72
Hình 3.30: Lập trình phát hiện vật cản>20cm phạm vi 1m-2m
73
Hình 3.31: Lập trình phát hiện vật cản phía sau trong phạm vi 2m-3m
74
Hình 3.32: Lập trình phát hiện vật cản phía sau trong phạm vi 1m-2m
74
Hình 3.33: Lập trình phát hiện vật cản bên phải trong phạm vi 3m-4m
75
Hình 3.34: Lập trình phát hiện vật cản bên phải trong phạm vi 2m-3m
75
Hình 3.35: Lập trình phát hiện vật cản bên trái trong phạm vi 3m-4m
76
Hình 3.36: Lập trình phát hiện vật cản bên trái trong phạm vi 2m-3m
76
Hình 3.37: Vỏ bọc cảm biến
78
Hình 3.38: Bản vẽ chi tiết vỏ bọc cảm biến
79
Hình 3.39: Tấm gá cảm biến
79
Hình 3.40: Bản vẽ chi tiết tấm gá cảm biến
80
Hình 3.41: Tấm gá cảm biến sau khi đã cố định các vỏ bọc cảm biến
80
Hình 3.42: Hộp đựng card điều khiển
81
Hình 3.43: Bản vẽ chi tiết hộp đựng Card 9090
81
Hình 3.44: Trục và hai bánh xe phụ
82
Hình 3.45: Hình ảnh thực tế Card Hocdelam USB 9090
82
Hình 3.46: Cảm biến Sharp GP2Y0A710K0F
83
Hình 3.47: Biểu đồ mối liên hệ giữa Vout cảm biến và chiều dài L(m)
84
Hình 3.48: Biểu đồ thực nghiệm mối liên hệ giữa Vout và khoảng cách L(m)
86
Hình 3.49: Sơ đồ khối hệ thống nhận tín hiệu và điều khiển phản hồi thông tin cho
người khiếm thị
86
Hình 3.50: Mô hình tổng quan mẫu xe điện cho người khiếm thị
87
Hình 3.51: Mô hình phần cứng khi đã hoàn thiện
87
xii
Hình 4.1: Sơ đồ thực nghiệm xe phát hiện tường phía trước ở nhiều phạm vi
88
Hình 4.2: Mô hình thực nghiệm xe phát hiện có người (hay cột) ở nhiều phạm vi 89
Hình 4.3: Mô hình thực nghiệm xe phát hiện vật cản > 20cm ở nhiều phạm vi
89
Hình 4.4: Mô hình thực nghiệm xe phát hiện vật cản bên trái và bên phải
90
Hình 4.5: Mô hình thực nghiệm xe phát hiện vật cản phía sau ở nhiều phạm vi
91
Hình 4.6: Thực nghiệm mẫu xe phát hiện và cảnh báo khi có tường
92
Hình 4.7: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện có tường phạm vi 3m-5m
92
Hình 4.8: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện có tường phạm vi 2m-3m
93
Hình 4.9: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện có tường phạm vi 1m-2m
94
Hình 4.10: Thực nghiệm xe phát hiện cây, người hay cột
96
Hình 4.11: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện cây, người hay cột trong phạm vi 3m-5m96
Hình 4.12: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện cây, người hay cột trong phạm vi 2m-3m97
Hình 4.13: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện cây, người hay cột trong phạm vi 1m-2m98
Hình 4.14: Thực nghiệm người khiếm thị gặp vật cản
99
Hình 4.15: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện vật cản trong phạm vi 3m-5m
100
Hình 4.16: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện vật cản trong phạm vi 2m-3m
101
Hình 4.17: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện vật cản trong phạm vi 1m-2m
102
Hình 4.18: Thực nghiệm người khiếm thị gặp vật cản bên trái hay bên phải
103
Hình 4.7: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện vật cản bên trái trong phạm vi 3m-4m 103
Hình 4.19: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện vật cản bên trái trong phạm vi 2m-3m104
Hình 4.20: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện vật cản bên phải trong phạm vi 1m-2m105
Hình 4.21: Thực nghiệm người khiếm thị gặp vật cản phía sau xe
106
Hình 4.22: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện vật cản phía sau xe
107
trong phạm vi 2m-3m
107
Hình 4.23: Tín hiệu ADC khi xe phát hiện vật cản phía sau xe
108
trong phạm vi 1m-2m
108
xiii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: So sánh sản phẩm “Xe ô tô thông minh cho người khiếm thị”
5
Bảng 1.2: So sánh sản phẩm “UltraBike”
6
Bảng 1.3: So sánh sản phẩm kính “Mắt thần”
9
Bảng 1.4: So sánh sản phẩm “Kính thông minh tích hợp công nghệ 3D”
11
Bảng 1.5: So sánh sản phẩm “Kính Google glass”
12
Bảng 1.6: Hệ thống chưa sử dụng dữ liệu ADC2 từ cảm biến số 2
14
Bảng 1.7: Hệ thống phát cảnh báo khi phát hiện tường trong phạm vi 1m4.5m 15
Bảng 1.8: Hệ thống luôn phát cảnh báo khi phát hiện người hay cột trong phạm vi
1m4m
16
Bảng 1.9: Hệ thống luôn phát cảnh báo khi phát hiện vật cản>20cm trong phạm vi
1.5m3m
17
Bảng 1.10: Hệ thống phát cảnh báo khi phát hiện vật cản bên phải hoặc bên trái
trong phạm vi 1.5m3m
18
Bảng 1.11: Tín hiệu bị nhiễu do ảnh hưởng của nguồn cung cấp và ánh sáng
19
Bảng 2.1: Thông số kĩ thuật card Hocdelam 9090
47
Bảng 3.1: Các giá trị được đo thực nghiệm cảm biến Sharp GP2Y0A710K0F
85
Bảng 4.1: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 3, 4, 5, 6 khi
phát hiện tường khoảng cách 5m
93
Bảng 4.2: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 3, 4, 5, 6 khi
phát hiện tường khoảng cách 3m
94
Bảng 4.3: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 3, 4, 5, 6 khi
phát hiện tường khoảng cách 2m
95
Bảng 4.4: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 3, 4, 5, 6 khi
phát hiện cây, người hay cột khoảng cách 5m
xiv
97
Bảng 4.5: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 3, 4, 5, 6 khi
phát hiện cây, người hay cột khoảng cách 3m
98
Bảng 4.6: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 3, 4, 5, 6 khi
phát hiện cây, người hay cột khoảng cách 2m
99
Bảng 4.7: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ cảm biến 1 khi phát hiện vật
cản khoảng cách 3m
100
Bảng 4.8: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ cảm biến 1 khi phát hiện vật
cản khoảng cách 2m
101
Bảng 4.9: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ cảm biến 1 khi phát hiện vật
cản khoảng cách 1m
102
Bảng 4.10: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 5, 6 khi phát
hiện vật cản bên trái khoảng cách 4m
104
Bảng 4.11: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 5, 6 khi phát
hiện vật cản bên trái khoảng cách 3m
105
Bảng 4.12: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 5, 6 khi phát
hiện vật cản bên phải khoảng cách 2m
106
Bảng 4.13: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 2 khi phát
hiện vật cản phía sau xe khoảng cách 3m
107
Bảng 4.14: Bảng thực nghiệm các giá trị nhận được từ các cảm biến 2 khi phát
hiện vật cản phía sau xe khoảng cách 2m
xv
108
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
3D, 4D: 3-Demention, 4-Demention
ADC: Analog Digital Converter
CB: Cảm biến
Tp. HCM: Thành phố Hồ Chí Minh
TNHH: Trách nhiệm hữu hạn
Bộ LĐTBXH: Bộ Lao động Thương binh Xã hội
DO: Digital Output
HD: High Definition
MIT: Học viện công nghệ Massachusetts
PWM: Pulse Width Modulation
GPIB: General Purpose Instrument Bus
VAC: Voltage Alternating Current
WTO: World Trade Organization: Tổ chức thương mại thế giới
xvi
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 Lý do chọn đề tài
Trong thời kì bùng nổ về kỹ thuật công nghệ, người khiếm thị bị thiệt thòi trong
việc hưởng thụ các thành tựu khoa học công nghệ nói chung do chính con người
phát minh. Đặc biệt, người khiếm thị rất ít được quan tâm đến nhu cầu đi lại bằng
các phương tiện cơ giới và hầu như có rất ít các lĩnh vực nghiên cứu về vấn đề này.
Trong khi đó tại Việt Nam, số lượng người khiếm thị chiếm đến khoảng 2 triệu theo
công bố mới nhất của Bộ Y tế [24]. Tuy phương thức di chuyển bằng phương tiện
cơ giới của con người đã phát triển đến mức tự hành, hỗ trợ người lái xe tự động
hoàn toàn mà vẫn đảm bảo an toàn, tiện nghi, thoải mái, dường như việc người
khiếm thị có thể di chuyển bằng các phương tiện cơ giới ở Việt Nam là không thể.
Do đó, chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo
mẫu xe điện cho người khiếm thị” với ý tưởng áp dụng các công nghệ lập trình và
cảm biến hỗ trợ khả năng di chuyển giúp người khiếm thị ở Việt Nam có thể trải
nghiệm các phương tiện di chuyển mới.
1.2 Mục đích của đề tài
Đề tài được thực hiện với các mục đích chính sau:
Tìm hiểu và đánh giá sơ bộ cảm nhận của người khiếm thị về cách di chuyển
bằng xe điện.
Nghiên cứu, thiết kế mẫu xe điện cho người khiếm thị.
Chế tạo mẫu xe điện cho người khiếm thị.
Áp dụng công nghệ cảm biến, LabVIEW hỗ trợ người khiếm thị di chuyển.
Thực nghiệm đánh giá hiệu quả thiết bị.
Đánh giá cảm nhận của người khiếm thị khi trải nghiệm trên sản phẩm.
1