Hmatová bota pro zrakově postižené: 12 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Na celém světě je více než 37 milionů zrakově postižených lidí. Většina z těchto lidí používá k dojíždění hůl, klacek nebo je závislá na nějaké jiné osobě. Snižuje to nejen jejich nezávislost, ale také v některých případech poškozuje jejich sebevědomí. Tento model se zaměřuje na tyto problémy a snaží se vymýtit jejich závislost na jiných lidech. S použitím této boty se mohou snadno dostat kamkoli chtějí, bez jakékoli vnější pomoci.

Zásoby

• Boty
• 2 x ultrazvukový senzor (HC-SR04)
• Arduino Pro Mini (nebo Arduino nano)
• Vibrátorový motor (lze zachránit ze starého mobilního telefonu)
• Bzučák (5 voltů)
• Propojovací vodiče
• 5V napájecí zdroj (9V baterie + LM7805 nebo levná powerbanka)

Krok 1: Pochopení toho, jak to funguje

a) Arduino je mikrořadič, který je v podstatě mozkem celého projektu. Ultrazvukový senzor snímá překážky pomocí principu SONAR. Neustále měří vzdálenost mezi nejbližšími překážkami před nositelem.

b) Když Arduino ví, že vzdálenost je menší než jeden metr, vyšle do bzučáku 0,5Hz čtvercovou vlnu, což znamená, že se bzučák na sekundu zapne, pak se na další sekundu vypne a vzor pokračuje tak dlouho, dokud překážka zůstává v dosahu 1 m. Působí jako varování pro nositele.

c) Pokud se překážka pohybuje ještě blíže, tj. vzdálenost mezi botou a překážkou je menší než 50 cm, vyšle Arduino konstantní +5 voltů do vibračního motoru i do bzučáku. Vytváří silné vibrace a nepříjemné pípnutí, něco jako závěrečné varování.

d) Druhý ultrazvukový senzor je namontován tak, aby snímal ve vzdálenosti mezi botou a zemí před ním. Pokud Arduino pomocí tohoto senzoru detekuje jakýkoli druh jámy nebo díry před botou, vyšle do bzučáku a vibračního motoru 1Hz vlnovou vlnu. Časování těchto dvou signálů je naprogramováno způsobem, který umožňuje střídavé zapnutí a vypnutí bzučáku a motoru.

Motor vibrátoru je zapuštěn právě v místě, kde se pata dotýká podešve boty, takže nositel zjistí, že je před ním nějaká překážka a musí buď změnit svůj směr

Krok 2: Vyberte pravou botu

V blízkosti boty budete hodně pájet a je velmi pravděpodobné, že byste v určitém okamžiku omylem botu poškodili. Vyberte si tedy starou botu, u které možná budete ležet. Bota by také neměla být příliš malá, jinak bude těžké s ní pracovat.

Krok 3: Vytvoření obvodu

Jak vidíte na výše uvedených schématech zapojení, všechny jednotlivé komponenty jsou potřebné k připojení k Arduinu. Postupujte podle schématu a sestavte obvod.

Krok 4: Kódování Arduina

Nyní musíte Arduinu říct, co má dělat. Kód je přítomen v přiložených souborech, a to buď jako soubor aplikace Word (ke čtení), nebo jako soubor.ino, který lze přímo nahrát do vašeho Arduina. Pokud používáte promini, pak byste k nahrání kódu museli použít desku FTDI

Krok 5: Připravte vše na to, abyste byli vybaveni

Pokud po nahrání kódu vše funguje tak, jak má, pak musíte odpojit celý obvod, aby se vešel do boty.

Krok 6: Vytvoření podpory pro senzory

Na špičce boty musíte udělat otvor, aby do ní mohly procházet dráty. Poté s pomocí nějaké lepenky musíte udělat podporu pro montáž senzorů na horní část boty (viz obrázky). Než vše natrvalo zafixujete horkým lepidlem, nezapomeňte připájet dráty tak dlouhé, jako je délka boty, ke každému kolíku dvou senzorů a poté je protáhnout otvorem, který jste vytvořili dříve.

Krok 7: Vložení vibračního motoru

Dále musíte vložit vibrační motor v místě, kde se pata nositele dotýká podešve boty. Ujistěte se, že jste vložili motor pod stélku, protože zakryje vše a uživatel nebude cítit žádné nepohodlí.

Krok 8: Zdroj napájení

Pro zdroj energie máte dvě možnosti:

1. 9V baterie a LM7805
2. Levná (opravdu opravdu levná) powerbanka

Použil jsem baterii v dřívějším prototypu, ale v nejnovějším modelu používám levnou power banku od amazonu. V obou případech byste měli napájecí zdroj namontovat zvenčí. Ujistěte se, že jste k LM7805 správně připojili baterii (pokud to dáváte přednost). Na boku udělejte malou malou díru, aby se dovnitř boty dostaly obě napájecí vedení.

Krok 9: Přidejte přepínač

Název mluví za vše, přerušte elektrické vedení vedoucí do boty a přidejte vypínač.

Krok 10: Připojte mozek k tělu

Nyní je čas připojit veškerou elektroniku k Arduinu. Nejprve připojte bzučák k Arduinu a poté k vibračnímu motoru a poté na konci připojení pro senzory a elektrické vedení

Krok 11: Skrýt v Plain Sight

Skryjte Arduino v bočních stěnách boty. Možná budete muset udělat nějaké šití a super lepení, ale zvládl jsem to bez jakéhokoli z nich.