Sabata Hàptica per a Deficients Visuals: 12 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Hi ha més de 37 milions de persones amb discapacitat visual a tot el món. La majoria d’aquestes persones utilitzen una canya, un pal o depenen d’alguna altra persona per desplaçar-se. No només disminueix la seva autodependència, sinó que també en alguns casos perjudica la seva autoestima. El model actual se centra en aquests problemes i intenta eradicar la seva dependència d’altres persones. Amb l’ús d’aquesta sabata, poden anar fàcilment a qualsevol lloc que vulguin, sense cap ajuda externa.

Subministraments

• Sabata
• 2 x Sensor d'ultrasons (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (o Arduino nano)
• Motor del vibrador (es pot recuperar des d'un mòbil antic)
• Zumbador (5 volts)
• Filferros de pont
• Font d'alimentació de 5 V (bateria de 9 V + LM7805 o un banc d'alimentació econòmic)

Pas 1: entendre com funciona

a) Arduino és un microcontrolador que és bàsicament el cervell de tot el projecte. El sensor ultrasònic detecta obstacles per l’ús del principi de SONAR. Mesura constantment la distància entre els obstacles més propers davant de l'usuari.

b) Quan l’Arduino sap que la distància és inferior a un metre, envia una ona quadrada de 0,5 Hz al brunzidor, cosa que significa que el brunzidor s’encén un segon, després s’apaga un segon més i el patró continua l'obstacle es manté a 1m de distància. Actua com una advertència per a l'usuari.

c) Si l’obstacle s’acosta encara més, és a dir, la distància entre la sabata i l’obstacle és inferior a 50 cm, l’Arduino envia una constant de +5 volts al motor de vibració i al brunzidor. Crea una vibració forta i un molest pit, com una advertència final.

d) El segon sensor d'ultrasons es munta de manera que es pugui llegir a distància entre la sabata i el terra que té al davant. Si l'Arduino, amb l'ajut d'aquest sensor, detecta qualsevol tipus de pou o forat davant de la sabata, envia una ona quadrada d'1 Hz al brunzidor i al motor de vibració. Els temps dels dos senyals es programen de manera que el zumbador i el motor s'encenguin i s'apaguin alternativament.

El motor del vibrador està incrustat just al punt en què el taló toca la sola de la sabata, de manera que el portador sap que hi ha algun obstacle davant seu i que ha de canviar la seva direcció

Pas 2: seleccioneu la sabata adequada

Fareu moltes soldadures a prop de la sabata i és molt probable que en algun moment danyeu la sabata accidentalment. Per tant, trieu una sabata vella que pugueu estar estirada. La sabata tampoc no ha de ser massa petita o, si no, serà difícil treballar amb ella.

Pas 3: Creació del circuit

Com podeu veure als diagrames de circuits anteriors, es necessiten tots els components individuals per connectar-vos a l'Arduino. Seguiu l'esquema i munteu el circuit.

Pas 4: Codificació de l'Arduino

Ara heu de dir a Arduino què cal fer. El codi es troba als fitxers adjunts, tant com a fitxer de paraules (per llegir-lo) com com a fitxer.ino que es pot carregar directament al vostre Arduino. Si feu servir un promini, haureu d’utilitzar un tauler FTDI per penjar el codi

Pas 5: Preparar tot per instal·lar-lo

Si després de carregar el codi, tot funciona tal i com es suposa, haureu de desconnectar tot el circuit per tal d’encaixar-lo a la sabata.

Pas 6: donar suport als sensors

Cal fer un forat a la punta de la sabata perquè hi passin fils. Després, amb l’ajut d’alguna cartolina, heu de fer un suport per muntar els sensors a la part superior de la sabata (consulteu les imatges). Abans de fixar-ho definitivament amb cola calenta, assegureu-vos de soldar els cables sempre que la llargada de la sabata a cada passador dels dos sensors i, a continuació, passeu-los pel forat que heu fet anteriorment.

Pas 7: incrustació del motor de vibració

A continuació, haureu d’incorporar el motor de vibració al punt on el taló del portador toqui la sola de la sabata. Assegureu-vos d’incorporar el motor sota la plantilla, ja que ho taparà tot i l’usuari no sentirà cap molèstia.

Pas 8: font d'alimentació

Per a la font d'alimentació teniu dues opcions:

1. Bateria de 9V i un LM7805
2. Banc d'energia barat (realment realment barat)

Vaig fer servir la bateria en un prototip anterior, però en l'últim model utilitzo un banc d'energia barat d'Amazon. En ambdós casos, haureu de muntar la font d'alimentació a l'exterior. Assegureu-vos de connectar correctament la bateria al LM7805 (si ho preferiu). Feu un petit forat al lateral per aconseguir les dues línies elèctriques dins de la sabata.

Pas 9: afegiu un commutador

El títol ho diu tot, talla la línia elèctrica que entra a la sabata per afegir un interruptor.

Pas 10: connecteu els cervells al cos

Ara és hora de connectar tota l'electrònica a l'Arduino. Primer connecteu el brunzidor a l’Arduino i després al motor de vibració, seguit de les connexions dels sensors i les línies elèctriques al final

Pas 11: amagueu-lo a la vista normal

Amagueu l'Arduino a les parets laterals de la sabata. És possible que hagueu de fer algunes costures i súper encolat, però he aconseguit fer-ho sense cap d’aquestes.