Haptic Shoe สำหรับผู้พิการทางสายตา: 12 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58

มีผู้พิการทางสายตามากกว่า 37 ล้านคนทั่วโลก คนส่วนใหญ่ใช้ไม้เท้า ไม้เท้า หรือพึ่งพาผู้อื่นในการเดินทาง ไม่เพียงแต่ลดการพึ่งพาตนเองเท่านั้น แต่ยังส่งผลเสียต่อความภาคภูมิใจในตนเองในบางกรณีด้วย โมเดลปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่ปัญหาเหล่านี้และพยายามขจัดการพึ่งพาผู้อื่นให้หมดไป ด้วยการใช้รองเท้าคู่นี้ พวกเขาสามารถไปได้ทุกที่ที่ต้องการ โดยไม่ต้องมีความช่วยเหลือจากภายนอก

เสบียง

• รองเท้า
• 2 x อัลตราโซนิก เซนเซอร์ (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (หรือ Arduino nano)
• มอเตอร์สั่น (กู้ได้จากมือถือเครื่องเก่า)
• ออด (5 โวลต์)
• สายจัมเปอร์
• แหล่งพลังงาน 5V (แบตเตอรี่ 9V + LM7805 หรือแบตสำรองราคาถูก)

ขั้นตอนที่ 1: ทำความเข้าใจวิธีการทำงาน

ก) Arduino เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นสมองของโครงการทั้งหมด เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกตรวจจับสิ่งกีดขวางโดยใช้หลักการ SONAR มันวัดระยะห่างระหว่างสิ่งกีดขวางที่อยู่ใกล้ที่สุดต่อหน้าผู้สวมใส่อย่างต่อเนื่อง

b) เมื่อ Arduino รู้ว่าระยะทางน้อยกว่าหนึ่งเมตร จะส่งคลื่นสี่เหลี่ยม 0.5Hz ไปที่ Buzzer ซึ่งหมายความว่า Buzzer จะเปิดขึ้นเป็นเวลาหนึ่งวินาที จากนั้นจึงดับไปอีกหนึ่งวินาที และรูปแบบจะดำเนินต่อไปตราบเท่าที่ สิ่งกีดขวางยังคงอยู่ในระยะ 1 เมตร ทำหน้าที่เป็นเครื่องเตือนใจแก่ผู้สวมใส่

c) หากสิ่งกีดขวางเคลื่อนเข้าใกล้มากขึ้น เช่น ระยะห่างระหว่างรองเท้ากับสิ่งกีดขวางน้อยกว่า 50 ซม. Arduino จะส่งค่าคงที่ +5 โวลต์ไปยังมอเตอร์สั่นสะเทือนและออด มันสร้างแรงสั่นสะเทือนและเสียงบี๊บที่น่ารำคาญ คล้ายกับการเตือนครั้งสุดท้าย

d) เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกตัวที่สองติดตั้งในลักษณะที่จะอ่านระยะห่างระหว่างรองเท้ากับพื้นด้านหน้าของเขา หาก Arduino ด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์นี้ตรวจพบหลุมหรือรูใด ๆ ที่ด้านหน้าของรองเท้าก็จะส่งคลื่นสี่เหลี่ยม 1Hz ไปยังออดและมอเตอร์สั่นสะเทือน เวลาของสัญญาณทั้งสองได้รับการตั้งโปรแกรมในลักษณะที่ทำให้เสียงกริ่งและมอเตอร์เปิดและปิดสลับกัน

มอเตอร์สั่นติดอยู่ตรงจุดที่ส้นเท้าแตะพื้นรองเท้า ดังนั้นผู้สวมใส่จึงรู้ว่ามีสิ่งกีดขวางอยู่ข้างหน้า และเขา/เธอต้องเปลี่ยนทิศทางอย่างใดอย่างหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 2: เลือกรองเท้าที่เหมาะสม

คุณจะต้องทำการบัดกรีจำนวนมากใกล้กับรองเท้า และมีโอกาสมากที่คุณจะทำรองเท้าเสียหายโดยไม่ได้ตั้งใจในบางครั้ง ดังนั้นจงเลือกรองเท้าเก่าที่คุณอาจจะนอนอยู่รอบๆ รองเท้าไม่ควรมีขนาดเล็กเกินไป มิฉะนั้นจะใช้งานยาก

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างวงจร

ดังที่คุณเห็นในแผนภาพวงจรด้านบน ส่วนประกอบทั้งหมดที่จำเป็นในการเชื่อมต่อกับ Arduino ทำตามแผนผังและประกอบวงจร

ขั้นตอนที่ 4: การเข้ารหัส Arduino

ตอนนี้คุณต้องบอก Arduino ว่าต้องทำอย่างไร รหัสมีอยู่ในไฟล์แนบ ทั้งในรูปแบบไฟล์คำ (ให้คุณอ่าน) หรือเป็นไฟล์.ino ซึ่งสามารถอัปโหลดไปยัง Arduino ของคุณได้โดยตรง หากคุณกำลังใช้ promini คุณจะต้องใช้บอร์ด FTDI เพื่ออัปโหลดรหัส

ขั้นตอนที่ 5: เตรียมทุกอย่างให้พร้อมสำหรับการติดตั้ง

หากหลังจากอัปโหลดโค้ดแล้ว ทุกอย่างทำงานได้ตามปกติ คุณจะต้องถอดวงจรทั้งหมดออกเพื่อให้พอดีกับฐานเสียบ

ขั้นตอนที่ 6: การสนับสนุนเซ็นเซอร์

คุณต้องเจาะรูที่ปลายรองเท้าเพื่อให้สายไฟผ่านเข้าไปได้ จากนั้นต้องใช้กระดาษแข็งบางส่วนเพื่อรองรับเซ็นเซอร์ที่ด้านบนของรองเท้า (ดูภาพ) ก่อนที่จะซ่อมทุกอย่างอย่างถาวรด้วยกาวร้อน ให้บัดกรีสายไฟให้ยาวเท่าความยาวของรองเท้ากับขาของเซ็นเซอร์ทั้งสองแต่ละตัว แล้วสอดผ่านรูที่คุณทำไว้ก่อนหน้านี้

ขั้นตอนที่ 7: การฝังมอเตอร์สั่นสะเทือน

ถัดไป คุณต้องฝังมอเตอร์สั่นไว้ที่จุดที่ส้นของผู้สวมใส่แตะกับพื้นรองเท้า ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ฝังมอเตอร์ไว้ใต้พื้นรองเท้า เพราะจะครอบคลุมทุกอย่างและผู้สวมใส่จะรู้สึกไม่อึดอัด

ขั้นตอนที่ 8: แหล่งพลังงาน

สำหรับแหล่งพลังงาน คุณมีสองตัวเลือก:

1. แบตเตอรี่ 9V และ LM7805
2. พาวเวอร์แบงค์ราคาถูก (ถูกจริงๆ)

ฉันใช้แบตเตอรี่ในเครื่องต้นแบบรุ่นก่อนหน้า แต่ในรุ่นล่าสุด ฉันใช้พาวเวอร์แบงค์ราคาถูกจาก Amazon ในทั้งสองกรณี คุณควรติดตั้งแหล่งพลังงานที่ด้านนอก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อแบตเตอรี่กับ LM7805 อย่างถูกต้อง (หากคุณต้องการ) ทำรูเล็กๆ ด้านข้างเพื่อให้สายไฟทั้งสองข้างในรองเท้า

ขั้นตอนที่ 9: เพิ่มสวิตช์

ชื่อเรื่องบอกไว้หมดแล้ว ตัดสายไฟที่เสียบเข้าไปในรองเท้าเพื่อเพิ่มสวิตช์

ขั้นตอนที่ 10: เชื่อมต่อสมองกับร่างกาย

ถึงเวลาเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดเข้ากับ Arduino ขั้นแรกให้เชื่อมต่อออดกับ Arduino แล้วตามด้วยมอเตอร์สั่นสะเทือน ตามด้วยการเชื่อมต่อสำหรับเซ็นเซอร์และสายไฟที่ส่วนท้าย

ขั้นตอนที่ 11: ซ่อนตัวในสายตาธรรมดา

ซ่อน Arduino ไว้ที่ผนังด้านข้างของรองเท้า คุณอาจต้องทำการเย็บและการติดกาวแบบพิเศษ แต่ฉันสามารถทำได้โดยไม่มีสิ่งเหล่านั้น