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 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 học tập, nghiên cứu: Giáo viên huấn luyện Công ty TNHH Mercedes Benz Vietnam Chỗ riêng địa liên lạc: 46/8G, Ấp Mỹ hòa, Xã Trung chánh, Huyện Hóc môn, TP HCM Điện thoại quan: 083588968 E-mail: dangtritrung.spkt@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: 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 môn thi tốt nghiệp: “Nghiên cứu, chế tạo thiết bị thu hồi điện cảm hệ thống điện Ô tô” Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 20/07/2014, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Người hướng dẫn: ThS Phan Nguyễn Quí Tâm i hình 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 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 Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh, trình độ: Toeic Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật thức cấp; số bằng, ngày & nơi cấp: III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 2014 2014-2015 2015-2016 Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Trường Hải Auto Tư vấn dịch vụ Cao đẳng Kỹ thuật Cao thắng Công ty TNHH Mercedes Benz Vietnam Giảng viên 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 công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 (Ký tên ghi rõ họ tên) iii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh nhiệt tình giảng dạy truyền đạt kiến thức quý báu cho suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Với giúp đỡ, hỗ trợ Khoa Đổi Sáng tạo Khởi nghiệp tạo điều kiện tốt môi trường làm việc, dụng cụ, thiết bị để nghiên cứu chế tạo thử nghiệm Đặc biệt, tận tình hướng dẫn Thầy Nguyễn Bá Hải_Trưởng khoa Đổi Sáng tạo Khởi nghiệp giúp hoàn thành tốt nội dung nghiên cứu, thực nghiệm trải nghiệm người khiếm thị Việt Nam Tôi xin cảm ơn hội người khiếm thị tham gia chương trình khảo sát ngày hội giới thiệu sản phẩm công nghệ hỗ trợ người khiếm thị trải nghiệm tốt việc di chuyển Tôi xin cảm ơn bạn sinh viên nhóm nghiên cứu, bạn Dương, Thiện Trang hoàn thành đề tài tốt nghiệp Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn kính chúc quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh dồi sức khỏe, nhiều niềm vui Xin chúc quý Thầy cô hạnh phúc thành công! Cuối cùng, Tôi xin cảm ơn gia đình bạn bè động viên, khuyến khích tự tin sống cố gắng vươn lên học tập Tôi xin chân thành cảm ơn! Tp HCM, ngày….tháng….năm 2016 Nhóm thực 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 kỹ thuật công nghệ tính nhân văn người, luận văn trình bày kết nghiên cứu nhóm sinh viên học viên liên quan đến vấn đề di chuyển người khiếm thị Luận văn “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mẫu xe điện cho người khiếm thị” tầm quan trọng giai đoạn phát triển phương tiện mới, đại an toàn dành cho người khiếm thị Các kết trình bày nghiên cứu bao gồm: - Tình hình chung người khiếm thị tầm quan trọng việc nghiên cứu thiết bị hỗ trợ người khiếm thị - Tổng quan công nghệ Haptics sản phẩm ứng dụng công nghệ nhằm hỗ trợ người khiếm thị - Nghiên cứu ứng dụng từ cảm biến, card giao tiếp công cụ lập trình LabVIEW nhằm hỗ trợ người khiếm thị - Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thành công mẫu xe dành cho người khiếm thị - Thực nghiệm đánh giá mẫu xe nghiên cứu khuôn viên thí nghiệm Như vậy, ý tưởng thiết bị quét hình dạng vật cản phản hồi thông tin xác vật cản đến người khiếm thị thực Nhóm nghiên cứu hoàn thiện sản phẩm ứng dụng môi trường thực tế Người khiếm thị tin vào sản phẩm khoa học sử dụng để di chuyển phương tiện 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 TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài 1.4 Đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu 1.5 Sự cần thiết đề tài 1.6 Ý nghĩa khoa học đề tài 1.7 Một số công trình liên quan 1.8 Những vấn đề mà đề tài cần tập trung nghiên cứu, giải 14 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 2.1 Tổng quan người khiếm thị 21 21 2.1.1 Khái niệm chung người khiếm thị 21 2.1.2 Phân loại mức độ khiếm thị 22 2.1.3 Tình hình chung người khiếm thị giới Việt Nam 23 vii 2.1.4 Tầm quan trọng việc nghiên cứu thiết bị hỗ trợ người khiếm thị 24 2.1.5 Thần kinh học người khiếm thị 25 2.1.6 Tổng quan cách thức di chuyển 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 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 phần mềm LabVIEW 47 2.3.1 Giới thiệu Card Hocdelam 9090 47 2.3.2 Giới thiệu 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 cảm biến hồng ngoại 51 Chương 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 phạm vi đo 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 thiết kế chương trình điều khiển 57 3.3.1 Nguồn nhiễu phương pháp lọc nhiễu cho cảm biến 57 3.3.2 Thiết kế chương trình điều khiển LabVIEW 62 3.4 Thi công phần cứng 78 viii 3.4.1 Thiết kế khí 78 3.4.2 Thiết kế phận điều khiển 82 3.5 Sơ đồ hệ thống mẫu xe điện cho người khiếm thị 86 Chương THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ỨNG DỤNG 88 MẪU XE ĐIỆN CHO NGƯỜI KHIẾM THỊ 88 4.1 Các kịch thử nghiệm xe 88 4.1.1 Xe phát có tường 88 4.1.2 Xe phát có người (hay cột) 88 4.1.3 Xe gặp vật cản > 20cm 89 4.1.4 Thực nghiệm xe phát vật cản bên trái hay bên phải để phản hồi hướng rẽ sơ 90 4.1.5 Thực nghiệm phát vật cản phía sau xe 90 4.2 Các kết quả, biểu đồ đánh giá thực nghiệm mẫu xe điện cho người khiếm thị 92 4.2.1 Xe phát tường 92 4.2.2 Xe phát có người (hay cột) 95 4.2.3 Xe gặp vật cản > 20cm 99 4.2.4 Thực nghiệm xe phát vật cản bên trái hay bên phải để phản hồi hướng rẽ sơ 103 4.2.5 Thực nghiệm phát vật cản phía sau xe 106 Chương 109 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 109 5.1 Kết luận 109 5.2 Những điểm hạn chế đề tài 110 5.3 Hướng phát triển dự kiến 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 Hình 1.2: Hệ thống UltraBike Hình 1.3: Gậy thông minh cho người khiếm thị Hình 1.4: “Mắt thần” cho người khiếm thị 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 người thiết bị Haptic 31 Hình 2.3: Hệ thống phẫu thuật Da vinci 33 Hình 2.4: Thiết bị phục hồi chức 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 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 gậy trắng 39 Hình 2.11: Khu vực nguy hiểm người khiếm thị 40 Hình 2.12: Bộ phận 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 thực nghiệm SCa 43 Hình 2.16: Thiết bị găng tay Haptics 44 Hình 2.17: Phụ kiện đồ chữ 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) Sharp 50 Hình 2.22: Sơ đồ khối thành phần bên cảm biến 51 x Hình 2.23: Nguyên lý đo khoảng cách 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 53 Hình 3.4: Phạm vi đo cảm biến cảm biến 54 Hình 3.5: Phạm vi đo cảm biến cảm biến 54 Hình 3.6: Phạm vi đo cảm biến 55 Hình 3.7: Lưu đồ thuật toán hệ thống phát hình dạng vật cản phản hồi cho người khiếm thị 56 Hình 3.8: Thiết kế chống nhiễu 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 lọc trung vị phần mềm LabVIEW 61 Hình 3.12: Bộ lọc trung vị 61 Hình 3.13: Đồ thị tín hiệu sau qua lọc 62 Hình 3.14: Chương trình đọc liệu, lọc nhiễu xuất tín hiệu ADC Wareform Chart 63 Hình 3.15: Xuất tín hiệu ADC Wareform Chart LabVIEW 63 Hình 3.17: Lưu đồ thuật toán xử lý thông tin, so sánh phản hồi tín hiệu cảnh báo 65 Hình 3.18: Lưu đồ thuật toán xử lý thông tin, so sánh phản hồi tín hiệu cảnh báo 66 Hình 3.19: Lưu đồ thuật toán xử lý thông tin, so sánh phản hồi tín hiệu cảnh báo 67 Hình 3.20: Sơ đồ cảnh báo tương ứng 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 cải thiện 68 Hình 3.22: Lập trình phát tường phía trước phạm vi 5m-3m 69 Hình 3.23: Lập trình phát tường phía trước phạm vi 2m-3m 69 Hình 3.24: Lập trình phát tường phía trước phạm vi 1m-2m 70 xi Hình 3.25: Lập trình phát người, hay cột phạm vi 3m-5m 70 Hình 3.26: Lập trình phát người, hay cột phạm vi 2m-3m 71 Hình 3.27: Lập trình phát người, hay cột phạm vi 1m-2m 71 Hình 3.28: Lập trình phát vật cản>20cm phạm vi 3m-5m 72 Hình 3.29: Lập trình phát vật cản>20cm phạm vi 2m-3m 72 Hình 3.30: Lập trình phát vật cản>20cm phạm vi 1m-2m 73 Hình 3.31: Lập trình phát vật cản phía sau phạm vi 2m-3m 74 Hình 3.32: Lập trình phát vật cản phía sau phạm vi 1m-2m 74 Hình 3.33: Lập trình phát vật cản bên phải phạm vi 3m-4m 75 Hình 3.34: Lập trình phát vật cản bên phải phạm vi 2m-3m 75 Hình 3.35: Lập trình phát vật cản bên trái phạm vi 3m-4m 76 Hình 3.36: Lập trình phát vật cản bên trái 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 gá cảm biến 80 Hình 3.41: Tấm gá cảm biến sau cố định 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 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 Vout cảm biến chiều dài L(m) 84 Hình 3.48: Biểu đồ thực nghiệm mối liên hệ Vout khoảng cách L(m) 86 Hình 3.49: Sơ đồ khối hệ thống nhận tín hiệu 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 hoàn thiện 87 xii Hình 4.1: Sơ đồ thực nghiệm xe phát tường phía trước nhiều phạm vi 88 Hình 4.2: Mô hình thực nghiệm xe phát có người (hay cột) nhiều phạm vi 89 Hình 4.3: Mô hình thực nghiệm xe phát vật cản > 20cm nhiều phạm vi 89 Hình 4.4: Mô hình thực nghiệm xe phát vật cản bên trái bên phải 90 Hình 4.5: Mô hình thực nghiệm xe phát vật cản phía sau nhiều phạm vi 91 Hình 4.6: Thực nghiệm mẫu xe phát cảnh báo có tường 92 Hình 4.7: Tín hiệu ADC xe phát có tường phạm vi 3m-5m 92 Hình 4.8: Tín hiệu ADC xe phát có tường phạm vi 2m-3m 93 Hình 4.9: Tín hiệu ADC xe phát có tường phạm vi 1m-2m 94 Hình 4.10: Thực nghiệm xe phát cây, người hay cột 96 Hình 4.11: Tín hiệu ADC xe phát cây, người hay cột phạm vi 3m-5m96 Hình 4.12: Tín hiệu ADC xe phát cây, người hay cột phạm vi 2m-3m97 Hình 4.13: Tín hiệu ADC xe phát cây, người hay cột phạm vi 1m-2m98 Hình 4.14: Thực nghiệm người khiếm thị gặp vật cản 99 Hình 4.15: Tín hiệu ADC xe phát vật cản phạm vi 3m-5m 100 Hình 4.16: Tín hiệu ADC xe phát vật cản phạm vi 2m-3m 101 Hình 4.17: Tín hiệu ADC xe phát vật cản 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 xe phát vật cản bên trái phạm vi 3m-4m 103 Hình 4.19: Tín hiệu ADC xe phát vật cản bên trái phạm vi 2m-3m104 Hình 4.20: Tín hiệu ADC xe phát vật cản bên phải 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 xe phát vật cản phía sau xe 107 phạm vi 2m-3m 107 Hình 4.23: Tín hiệu ADC xe phát vật cản phía sau xe 108 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” Bảng 1.2: So sánh sản phẩm “UltraBike” Bảng 1.3: So sánh sản phẩm kính “Mắt thần” 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 liệu ADC2 từ cảm biến số 14 Bảng 1.7: Hệ thống phát cảnh báo phát tường phạm vi 1m4.5m 15 Bảng 1.8: Hệ thống phát cảnh báo phát người hay cột phạm vi 1m4m 16 Bảng 1.9: Hệ thống phát cảnh báo phát vật cản>20cm phạm vi 1.5m3m 17 Bảng 1.10: Hệ thống phát cảnh báo phát vật cản bên phải bên trái phạm vi 1.5m3m 18 Bảng 1.11: Tín hiệu bị nhiễu ảnh hưởng nguồn cung cấp ánh sáng 19 Bảng 2.1: Thông số kĩ thuật card Hocdelam 9090 47 Bảng 3.1: Các giá trị đo thực nghiệm cảm biến Sharp GP2Y0A710K0F 85 Bảng 4.1: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 3, 4, 5, phát tường khoảng cách 5m 93 Bảng 4.2: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 3, 4, 5, phát tường khoảng cách 3m 94 Bảng 4.3: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 3, 4, 5, phát tường khoảng cách 2m 95 Bảng 4.4: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 3, 4, 5, phát cây, người hay cột khoảng cách 5m xiv 97 Bảng 4.5: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 3, 4, 5, phát cây, người hay cột khoảng cách 3m 98 Bảng 4.6: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 3, 4, 5, phát cây, người hay cột khoảng cách 2m 99 Bảng 4.7: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến phát vật cản khoảng cách 3m 100 Bảng 4.8: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến phát vật cản khoảng cách 2m 101 Bảng 4.9: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến phát vật cản khoảng cách 1m 102 Bảng 4.10: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 5, phát vật cản bên trái khoảng cách 4m 104 Bảng 4.11: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 5, phát vật cản bên trái khoảng cách 3m 105 Bảng 4.12: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến 5, phát vật cản bên phải khoảng cách 2m 106 Bảng 4.13: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến phát vật cản phía sau xe khoảng cách 3m 107 Bảng 4.14: Bảng thực nghiệm giá trị nhận từ cảm biến phát 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 giới xvi Chương TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Trong thời kì bùng nổ kỹ thuật công nghệ, người khiếm thị bị thiệt thòi việc hưởng thụ thành tựu khoa học công nghệ nói chung người phát minh Đặc biệt, người khiếm thị quan tâm đến nhu cầu lại phương tiện giới có lĩnh vực nghiên cứu vấn đề Trong Việt Nam, số lượng người khiếm thị chiếm đến khoảng triệu theo công bố Bộ Y tế [24] Tuy phương thức di chuyển phương tiện giới người phát triển đến mức tự hành, hỗ trợ người lái xe tự động hoàn toàn mà đảm bảo an toàn, tiện nghi, thoải mái, dường việc người khiếm thị di chuyển phương tiện giới Việt Nam Do đó, định thực đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mẫu xe điện cho người khiếm thị” với ý tưởng áp dụng công nghệ lập trình cảm biến hỗ trợ khả di chuyển giúp người khiếm thị Việt Nam trải nghiệm phương tiện di chuyển 1.2 Mục đích đề tài Đề tài thực với mục đích sau:  Tìm hiểu đánh giá sơ cảm nhận người khiếm thị cách di chuyển 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 thiết bị  Đánh giá cảm nhận người khiếm thị trải nghiệm sản phẩm 1.3 Nhiệm vụ đề tài Để thực tốt đề tài nghiên cứu, nhiệm vụ đề tài sau:  Tìm hiểu phương tiện di chuyển cho người khiếm thị  Tìm hiểu cảm nhận người khiếm thị cách di chuyển xe điện  Hình thành phát triển ý tưởng xe điện hỗ trợ di chuyển cho người khiếm thị  Tìm hiểu công trình liên quan đến đề tài  Xây dựng sở lý thuyết kết hợp công nghệ cảm biến xe điện hỗ trợ người khiếm thị di chuyển  Tìm hiểu tín hiệu đầu vào đầu cho thiết bị chế tạo, nghiên cứu mẫu xe điện cho người khiếm thị  Thiết kế mẫu xe điện cho người khiếm thị xác định vật cản đường  Áp dụng công nghệ cảm biến LabVIEW hỗ trợ người khiếm thị di chuyển giúp phát hình dạng vật cản  Thực nghiệm thu thập số liệu xử lý kết  Góp phần tạo sản phẩm hữu ích mang tính nhân văn 1.4 Đối tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu:  Người khiếm thị Việt Nam  Cảm biến khoảng cách SHARP  Phần mềm LabVIEW 2013  Card giao tiếp LabVIEW 9090  Thiết bị cảnh báo cho người khiếm thị xe điện  Phạm vi nghiên cứu:  20 người khiếm thị Việt Nam  Cảm biến hồng ngoại 2Y0A710F công cụ lập trình LabVIEW  Hệ thống áp dụng thực nghiệm bước đầu xe đạp  Phương pháp nghiên cứu:  Tìm hiểu liệt kê phương tiện di chuyển người khiếm thị Việt Nam  Đặt giả thuyết cho ý tưởng phương tiện hỗ trợ di chuyển cho người khiếm thị  Nghiên cứu chế tạo mạch điện tử tích hợp xe điện cho người khiếm thị  Thực nghiệm xử lý kết để đánh giá hiệu sản phẩm chế tạo  Cải tiến sản phẩm triển khai ứng dụng thực tế thị trường Việt Nam 1.5 Sự cần thiết đề tài  Đề tài sản phẩm khoa học giúp tổng hợp ứng dụng kiến thức học vận dụng vào thực tế  Đề tài cải tiến số tính hỗ trợ người khiếm thị di chuyển xe điện  Đề tài góp phần nâng cao khả tự động cảnh báo, hỗ trợ điều khiển phương tiện di chuyển an toàn  Tạo sản phẩm khoa học có ý nghĩa thực tiễn góp phần hỗ trợ người khiếm thị 1.6 Ý nghĩa khoa học đề tài  Trên sở quan sát thực tế, phân tích thực nghiệm, tiến hành đưa ý tưởng thực hiện, vận dụng lý thuyết để đưa giả thuyết nghiên cứu  Từ giả thuyết đặt vận dụng kiến thức học, việc đánh giá linh kiện thiết bị nhằm chế tạo sản phẩm theo ý tưởng, sau tiến hành thực nghiệm thu thập số liệu để chứng minh giả thuyết đề tài ... cảm biến xe điện hỗ trợ người khiếm thị di chuyển  Tìm hiểu tín hiệu đầu vào đầu cho thiết bị chế tạo, nghiên cứu mẫu xe điện cho người khiếm thị  Thiết kế mẫu xe điện cho người khiếm thị xác... 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. .. 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 thiết