Haptičke cipele za slabovidne: 12 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Diljem svijeta postoji više od 37 milijuna osoba s oštećenjem vida. Većina tih ljudi koristi štap, štap ili ovisi o nekoj drugoj osobi za putovanje. Ne samo da smanjuje njihovu neovisnost, već u nekim slučajevima šteti i njihovom samopoštovanju. Ovaj se model usredotočuje na te probleme i pokušava iskorijeniti njihovu ovisnost o drugim ljudima. Korištenjem ove cipele lako mogu otići kamo god žele, bez ikakve vanjske pomoći.

Pribor

• Cipela
• 2 x ultrazvučni senzor (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (ili Arduino nano)
• Motor vibratora (može se spasiti sa starog mobitela)
• Zvučni signal (5 volti)
• Kratkospojne žice
• 5V izvor napajanja (9V baterija + LM7805 ili jeftina banka napajanja)

Korak 1: Razumijevanje kako to funkcionira

a) Arduino je mikro kontroler koji je u osnovi mozak cijelog projekta. Ultrazvučni senzor prepoznaje prepreke primjenom principa SONAR -a. Neprestano mjeri udaljenost između najbližih prepreka ispred korisnika.

b) Kad Arduino zna da je udaljenost manja od jednog metra, šalje zujalicu 0,5 Hz kvadratni val, što znači da se zujalica uključuje na sekundu, a zatim isključuje još jednu sekundu, a uzorak se nastavlja sve dok prepreka ostaje unutar dometa od 1 m. Djeluje kao upozorenje za korisnika.

c) Ako se prepreka još više približi, tj. udaljenost između cipele i prepreke je manja od 50 cm, Arduino šalje konstantnih +5 volti na vibracijski motor, kao i na zujalicu. Stvara snažnu vibraciju i dosadan zvuk, poput posljednjeg upozorenja.

d) Drugi ultrazvučni senzor montiran je na način da čita u udaljenosti između cipele i tla ispred njega. Ako Arduino, uz pomoć ovog senzora, otkrije bilo kakvu rupu ili rupu ispred cipele, šalje kvadratni val od 1Hz na zujalicu, kao i na motor vibracije. Vremena dva signala programirana su na način da se zujalica i motor alternativno uključuju i isključuju.

Vibracijski motor ugrađen je upravo na mjestu gdje peta dodiruje potplat cipele, pa korisnik nosi do znanja da se ispred njega nalazi neka prepreka i da mora promijeniti smjer

Korak 2: Odaberite desnu cipelu

Radit ćete puno lemljenja u blizini cipele, a vrlo je vjerojatno da ćete u jednom trenutku slučajno oštetiti cipelu. Dakle, odaberite staru cipelu koja bi vam mogla ležati. Cipele također ne bi trebale biti premale, inače će biti teško raditi s njom.

Korak 3: Izrada kruga

Kao što možete vidjeti na gornjim dijagramima kruga, sve pojedinačne komponente potrebne su za priključivanje na Arduino. Slijedite shemu i sastavite krug.

Korak 4: Kodiranje Arduina

Sada morate reći Arduinu što da radi. Kôd je prisutan u priloženim datotekama, i kao word datoteka (koju možete pročitati) ili kao.ino datoteka koja se može izravno prenijeti na vaš Arduino. Ako koristite promini, tada biste za učitavanje koda morali koristiti FTDI ploču

Korak 5: Pripremite sve za ugradnju

Ako nakon učitavanja koda sve radi kako se pretpostavlja, morate odspojiti cijeli krug kako biste ga uklopili u cipelu.

Korak 6: Izrada podrške za senzore

Morate napraviti rupu na vrhu cipele da žice prođu u nju. Zatim uz pomoć kartona morate napraviti potporu za postavljanje senzora na vrh cipele (pogledajte slike). Prije nego što sve trajno popravite vrućim ljepilom, svakako lemite žice sve do duljine cipele na svaki zatik dva senzora, a zatim ih provucite kroz rupu koju ste prethodno napravili.

Korak 7: Ugradite vibracijski motor

Zatim morate ugraditi vibracijski motor na mjestu gdje peta nositelja dodiruje potplat cipele. Ugradite motor ispod uloška jer će sve pokriti i korisnik neće osjećati nelagodu.

Korak 8: Izvor napajanja

Za izvor napajanja imate dvije mogućnosti:

1. 9V baterija i LM7805
2. Jeftina (stvarno jako jeftina) Power bank

Koristio sam bateriju u ranijem prototipu, ali u najnovijem modelu koristim jeftinu amazonsku banku napajanja. U oba slučaja izvor napajanja trebate montirati s vanjske strane. Uključite bateriju u LM7805 ispravno (ako vam je draže). Napravite malu rupicu sa strane kako biste oba kabela napajanja unijeli unutar cipele.

Korak 9: Dodajte prekidač

Naslov govori sve, prekinite dalekovod koji ide u cipelu kako biste dodali prekidač.

Korak 10: Povežite mozak s tijelom

Sada je vrijeme da povežete svu elektroniku s Arduinom. Prvo spojite zujalicu na Arduino, a zatim i motor vibracije, a zatim priključke za senzore i vodove na kraju

Korak 11: Sakrijte se na vidiku

Sakrijte Arduino u bočnim stjenkama cipele. Možda ćete morati napraviti šavove i super lijepljenje, ali ja sam to uspjela bez ijednog od njih.