Haptisk sko för synskadade: 12 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-13 06:58

Det finns mer än 37 miljoner synskadade över hela världen. De flesta av dessa människor använder en käpp, sticka eller är beroende av någon annan person för att pendla. Det minskar inte bara deras självberoende, utan också i vissa fall skadar det deras självkänsla. Den nuvarande modellen fokuserar på dessa problem och försöker utrota deras beroende av andra människor. Med hjälp av denna sko kan de enkelt gå vart de vill utan extern hjälp.

Tillbehör

• Sko
• 2 x ultraljudssensor (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (eller Arduino nano)
• Vibratormotor (kan bärgas från en gammal mobiltelefon)
• Summer (5 volt)
• Bygelkablar
• 5V strömkälla (9V batteri + LM7805 eller en billig powerbank)

Steg 1: Förstå hur det fungerar

a) Arduino är en mikrokontroller som i princip är hjärnan i hela projektet. Ultraljudssensorn känner av hinder genom att använda principen för SONAR. Den mäter hela tiden avståndet mellan de närmaste hindren framför bäraren.

b) När Arduino vet att avståndet är mindre än en meter, skickar den en kvadratvåg på 0,5 Hz till summern, vilket betyder att summern slås på en sekund och sedan stängs av i ytterligare en sekund och mönstret fortsätter så länge som hindret ligger inom 1 meters räckvidd. Det fungerar som en varning för bäraren.

c) Om hindret rör sig ännu närmare, det vill säga avståndet mellan skon och hindret är mindre än 50 cm, skickar Arduino konstant +5 volt till både vibrationsmotorn och summern. Det skapar en stark vibration och en irriterande pip, ungefär som en sista varning.

d) Den andra ultraljudssensorn är monterad på ett sätt att avläsa på avstånd mellan skon och marken framför honom. Om Arduino, med hjälp av denna sensor, upptäcker någon form av grop eller hål framför skon, skickar den en kvadratisk våg på 1 Hz till summern och vibrationsmotorn. Tiderna för de två signalerna är programmerade på ett sätt som gör att summern och motorn slås på och av alternativt.

Vibratormotorn är inbäddad precis vid den punkt där hälen vidrör skosulan, så bäraren får veta att det finns något hinder framför honom och han/hon måste antingen ändra sin riktning

Steg 2: Välj rätt sko

Du kommer att göra mycket lödning nära skon, och det är mycket troligt att du någon gång av misstag skulle skada skon. Så välj en gammal sko som du kanske har. Skon borde inte heller vara för liten, annars blir det svårt att arbeta med den.

Steg 3: Gör kretsen

Som du kan se i ovanstående kretsdiagram behövs alla enskilda komponenter för att anslutas till Arduino. Följ schemat och montera kretsen.

Steg 4: Kodning av Arduino

Nu måste du berätta för Arduino vad du ska göra. Koden finns i de bifogade filerna, både som en word -fil (för dig att läsa) eller som en.ino -fil som direkt kan laddas upp till din Arduino. Om du använder en promini måste du använda ett FTDI -kort för att ladda upp koden

Steg 5: Gör allt redo att monteras

Om allt efter att du har laddat upp koden fungerar som det ska, måste du koppla bort hela kretsen för att passa den i skon.

Steg 6: Skapa stöd för sensorerna

Du måste göra ett hål i skospetsen för att ledningar ska passera in i den. Sedan med hjälp av lite kartong behöver du göra ett stöd för att montera sensorerna ovanpå skon (se bilderna). Innan du fixar allt permanent med varmt lim, se till att löda trådar så länge som skon längd till varje stift av de två sensorerna och sedan föra dem genom hålet du gjorde tidigare.

Steg 7: Bädda in vibrationsmotorn

Därefter måste du bädda in vibrationsmotorn vid den punkt där hälen på bäraren vidrör skosulan. Se till att bädda in motorn under innersulan, eftersom den täcker över allt och bäraren känner inget obehag.

Steg 8: Strömkälla

För strömkällan har du två alternativ:

1. 9V batteri och en LM7805
2. Billig (riktigt riktigt billig) Powerbank

Jag använde batteriet i en tidigare prototyp men i den senaste modellen använder jag en billig powerbank från Amazon. I båda fallen bör du montera strömkällan på utsidan. Se till att ansluta batteriet till LM7805 ordentligt (om du föredrar det). Gör ett litet litet hål på sidan för att få båda kraftledningarna inuti skon.

Steg 9: Lägg till en switch

Titeln säger allt, klipp av kraftledningen som går in i skon för att lägga till en omkopplare.

Steg 10: Anslut hjärnan till kroppen

Nu är det dags att ansluta all elektronik till Arduino. Anslut först summern till Arduino och sedan vibrationsmotorn, följt av anslutningarna för sensorerna och kraftledningarna i slutet

Steg 11: Göm i vanlig syn

Dölj Arduino i skonas sidoväggar. Du kanske måste sy lite och superlimma, men jag lyckades göra det utan några av dem.