Haptisk sko for synshemmede: 12 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-13 06:58

Det er mer enn 37 millioner synshemmede mennesker over hele verden. De fleste av disse menneskene bruker stokk, stokk eller er avhengige av en annen person for å pendle. Det reduserer ikke bare deres selvavhengighet, men også i noen tilfeller skader det deres selvfølelse. Den nåværende modellen fokuserer på disse problemene og prøver å utrydde deres avhengighet av andre mennesker. Ved bruk av denne skoen kan de enkelt gå hvor de vil, uten ekstern hjelp.

Rekvisita

• Sko
• 2 x ultralydsensor (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (eller Arduino nano)
• Vibratormotor (kan reddes fra en gammel mobiltelefon)
• Summer (5 volt)
• Jumper ledninger
• 5V strømkilde (9V batteri + LM7805 eller en billig strømbank)

Trinn 1: Forstå hvordan det fungerer

a) Arduino er en mikrokontroller som i utgangspunktet er hjernen til hele prosjektet. Ultralydsensoren registrerer hindringer ved bruk av prinsippet om SONAR. Den måler hele tiden avstanden mellom de nærmeste hindringene foran brukeren.

b) Når Arduino vet at avstanden er mindre enn en meter, sender den en firkantbølge på 0,5 Hz til summeren, noe som betyr at summeren slås på et sekund, og deretter slås av i ytterligere et sekund, og mønsteret fortsetter så lenge hindringen forblir innenfor 1m rekkevidde. Det fungerer som en advarsel til brukeren.

c) Hvis hindringen beveger seg enda nærmere, dvs. avstanden mellom skoen og hindringen er mindre enn 50 cm, sender Arduino konstant +5 volt til vibrasjonsmotoren så vel som til summeren. Det skaper en sterk vibrasjon og et irriterende pip, omtrent som en siste advarsel.

d) Den andre ultralydssensoren er montert på en måte som kan leses i avstand mellom skoen og bakken foran ham. Hvis Arduino, ved hjelp av denne sensoren, oppdager noen form for grop eller hull foran skoen, sender den en 1 Hz firkantbølge til summeren samt vibrasjonsmotoren. Tidspunktene for de to signalene er programmert på en måte som gjør at summeren og motoren slås på og av alternativt.

Vibratormotoren er innebygd akkurat på det punktet hvor hælen berører sålen på skoen, og dermed får brukeren vite at det er en hindring foran ham, og han/hun må enten endre retning

Trinn 2: Velg riktig sko

Du vil gjøre mye lodding i nærheten av skoen, og det er svært sannsynlig at du på et tidspunkt ville skade skoen ved et uhell. Så velg en gammel sko du kanskje har liggende. Skoen bør heller ikke være for liten, ellers blir det vanskelig å jobbe med den.

Trinn 3: Lag kretsen

Som du kan se i kretsdiagrammene ovenfor, er det nødvendig med alle individuelle komponenter for å koble til Arduino. Følg skjemaet og sett sammen kretsen.

Trinn 4: Koding av Arduino

Nå må du fortelle Arduino hva du skal gjøre. Koden finnes i de vedlagte filene, både som en word -fil (for deg å lese) eller som en.ino -fil som kan lastes opp direkte til din Arduino. Hvis du bruker en promini, må du bruke et FTDI -kort for å laste opp koden

Trinn 5: Gjør alt klart for å bli utstyrt

Hvis alt etter at du har lastet opp koden fungerer som den skal, må du koble fra hele kretsen for å passe den inn i skoen.

Trinn 6: Støtte for sensorene

Du må lage et hull på tuppen av skoen for at ledninger kan passere inn i den. Deretter må du ved hjelp av litt papp lage en støtte for å montere sensorene på toppen av skoen (se bildene). Før du fikser alt permanent med varmt lim, må du sørge for å lodde ledninger så lang som skoen til hver pinne på de to sensorene og deretter føre dem gjennom hullet du laget tidligere.

Trinn 7: Legge inn vibrasjonsmotoren

Deretter må du legge inn vibrasjonsmotoren på det punktet hvor hælen til brukeren berører sålen på skoen. Sørg for å legge inn motoren under innersålen, da den vil dekke over alt, og brukeren vil ikke føle ubehag.

Trinn 8: Strømkilde

For strømkilden har du to alternativer:

1. 9V batteri og en LM7805
2. Billig (veldig billig) Powerbank

Jeg brukte batteriet i en tidligere prototype, men i den nyeste modellen bruker jeg en billig strømbank fra Amazon. I begge tilfellene bør du montere strømkilden på utsiden. Sørg for å koble batteriet riktig til LM7805 (hvis du foretrekker det). Lag et lite hull på siden for å få begge kraftledningene inni skoen.

Trinn 9: Legg til en bryter

Tittelen sier alt, kutt strømledningen som går inn i skoen for å legge til en bryter.

Trinn 10: Koble hjernen til kroppen

Nå er det på tide å koble all elektronikken til Arduino. Koble først summeren til Arduino og deretter vibrasjonsmotoren, etterfulgt av tilkoblingene til sensorene og kraftledningene på slutten

Trinn 11: Skjul i vanlig syn

Skjul Arduinoen i skoens sidevegger. Du må kanskje sy og superlime, men jeg klarte det uten noen av dem.