UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS

Ingeniería en Electrónica y Redes de Comunicación

“BASTÓN INTELIGENTE PARA NO VIDENTES”

Proyecto de Investigación Científica

INTEGRANTES:

Crhistian Quespáz

Marco Ruiz

Sebastian Garrido

Ibarra, 2013

INTRODUCCIÓN

El 13 % de la población ecuatoriana tiene algún tipo de discapacidad. La

discapacidad no es una enfermedad sino es una ausencia de carácter permanente

de la capacidad de un ser humano para realizar una actividad determinada.

Es decir la persona discapacitada tiene ciertas limitaciones, pero posee otras

habilidades, destrezas y potenciales. Este trabajo es desarrollado para las

personas con discapacidad visual.

La persona con discapacidad visual es una limitación severa de ver, que ocasiona

dificultades importantes para mirar, para orientarse, para ubicar el entorno y sus

características, y por tanto, para apreciar visualmente el mundo.

Por medio de la tecnología el hombre ha podido mejorara su calidad de vida, en

especial a personas con discapacidad, para mejorar el desempeño en el desarrollo

de sus actividades.

La automatización y la electrónica juegan un papel importante en el desarrollo de

varios productos para gente que posea alguna discapacidad física.

Actualmente existen dispositivos de detección de obstáculos mediante sonidos,

por esto, la idea es crear un dispositivo de gran utilidad para adaptarlo a personas

con discapacidad visual que mejore sus actividades a realizar diariamente.

GENERALIDADES

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

Falta de objetos electrónicos que ayuden a personas con discapacidades visuales a desplazarse de forma autónoma.

A las personas invidentes les resulta muy dificultoso adaptarse a calles o zonas con una gran densidad de personas, no pueden trasladarse de forma segura al interior de edificios o espacios cerrados. Por lo cual, están expuestos a varios accidentes. Además en las vías siempre se presentan obstáculos que dificultan su transitar, más aún si lo hacen sin la guía de otra persona.

A pesar de que en los últimos años en nuestro país se ha puesto un mayor esfuerzo para ayudar a las personas con capacidades especiales, todavía falta mucho por hacer, al momento no existe una infraestructura adecuada, como por ejemplo en la mayoría de aceras no cuentan con un diseño que facilite la circulación de estas personas.

JUSTIFICACION

Uno de los objetivos principales del ser humano es proteger su especie, adaptarla a nuevos cambios del mundo modero y hacer que su estadía en este mundo sea cada vez más placentera y duradera.

El presente proyecto surge una vez analizada la incapacidad que tienen las personas no videntes hacia la utilización de la tecnología y mejorar su calidad de vida. Existen diferentes medios que estas personas utilizan para trasladarse de un lugar a otro, pero implementándoles la tecnología permiten dar conocimiento a tiempo sobre la presencia de algún obstáculo en la calle. Por ello es importante construir un dispositivo para la detección de obstáculos de bajo costo y al alcance de cualquier persona con discapacidad visual.

Actualmente se puede desarrollar este tipo de dispositivo, por cuanto en el mercado se pueden encontrar distinto elementos electrónicos que se adaptan con facilidad y pueden permitir el desarrollo del proyecto. Este dispositivo remplaza parcialmente a los instrumentos de ayuda común en la de ambulación de personad con discapacidad visual.

OBJETIVOS

Objetivo general

Elaboración de un bastón electrónico, con un sensor de detención para personas no videntes que permita mejorar su movilidad.

Específicos

Determinar las bases teóricas y científicas a través de una investigación de fuentes primarias y secundarias que sirvan de referente conceptual y técnico para el tema planteado

Realizar una investigación a las personas no videntes para determinar de mejor manera sus necesidades de movilidad

Diseñar un bastón electrónico con un sensor de detección incorporado que emita vibración cuando se presenten objetos

Analizar los impactos que genera el proyecto en el ámbito social cultural y económico

MARCO TEORICO

INSTRUMENTOS Y MÉTODOS DE AYUDA AL INVIDENTE

La independencia de movimientos y desplazamientos del invidente es un objetivo

de gran importancia en la rehabilitación de éste. Así, a nivel de integración social,

es imprescindible la correcta utilización del espacio, el dominio de sus

movimientos, la soltura y la seguridad en sus desplazamientos. Además, conocer

el espacio que le rodea y utilizarlo con confianza, afianzaran su personalidad y su

seguridad interior.

SISTEMAS EMPLEADOS PARA DESPLAZAMIENTO

En Solitario

Las personas invidentes al caminar en solitario están expuestas a varios

accidentes por ello deben poseer un bastón que ayude a detectar irregularidades

en el suelo: agujeros, baches, bordillos y para prevenir tropiezos con estos

objetos, es importante la ayuda del bastón.

El invidente suele caminar solo sin la ayuda del bastón, aunque existen

especialistas que aconsejan su uso y para ello se han fabricado bastones

adecuados de peso, tamaño, estética según el gusto y la antropometría del

usuario.

Con Guía Vidente

Ya es muy raro ver el lazarillo clásico que acompañaba al invidente. Es cierto que

en muchas ocasiones se ve a un ciego caminar con una persona vidente ya sea

un amigo, un familiar o alguien encargado.

Medios Donde Se Producen Los Desplazamientos No será lo mismo desplazarse por la calle que por otras dependencias del hogar el

trabajo, el barrio u otros lugares de acceso cotidiano. Como se hace con cualquier

invidente reciente, hay que suministrarle contextos y situaciones de

descubrimiento para que ejercite su curiosidad por sí mismo y aprenda a explorar

el ambiente, tanto él solo como con ayuda de personas o familiares.

Para ello es necesario que los muebles y los objetos de su hogar u otro entorno en

particular tengan una ordenación física fija, de modo que pueda orientarse. El

invidente tiene que saber dónde está cada cosa y dónde volverá dejarla para

poderla encontrar de nuevo sin la ayuda de la visión. El cuidador encargado debe

ayudar al incapacitado a desglosarle los espacios nuevos y presentárselos con

entrenamiento suficiente para que pueda vencerlos sin dificultad.

TECNOLOGIA DE COMPONENETES DE DISEÑO

SENSOR DE MEDDICION DE DISTANCIAS POR ULTRASONIDO

Es el componente fundamental del proyecto. El sensor por ultrasonido tiene la función de detectar un objeto a distancia por medio de la emisión de una onda de ultrasonido (alrededor de 40 Hz), en el cual se mide el tiempo que transcurre desde la emisión de la señal y la recepción del eco correspondiente.

Para este proyecto el sensor que vamos a utilizar es el modelo:

EZ4: Es un sensor de ultrasonido que posee un módulo compacto para medir distancias de hasta 6 metros. Este módulo permite utilizar la informacion de la distancia sin necesidad de procesar la señal analógica del ultrasonido. Esto facilita el uso de un microcontrolador más pequeño y de menor número de componentes. Se alimenta con 2.5 a 5 voltios, y entrega la distancia en formato digital por medio de comunicación seria, además de una salida analógica y otra de control de PWM.

Módulo mp3 de reproducción de audio

WTM-SD MP3 CARD MODULE: Permite controlar con el microcontrolador un reproductor MP3 que cuenta con un DSP integrado para reproducir un Soundtrak específico dentro de la memoria SD. El microcontrolador se puede comunicar de manera seria RS232, paralela o modo estándar para utilizar pulsantes y utilizarlo como si fuera un IPod. La mayor ventaja es que posee su propio módulo de amplificación de dos canales de audio y se pude conectar directamente los audífonos para escuchar los Soundtrak.

Micromotor (Motor de carga desbalanceada)

Es un pequeño dispositivo electromecánico. Consta de un motor miniatura de corriente continua de bajo voltaje que normalmente gira a muy altas revoluciones por minuto. Para este proyecto se considera lo siguiente:

Tomando en cuenta que podemos controlar la velocidad del motor, se puede controlar también la intensidad de las vibraciones o la continuidad de las mismas.

Microcontroladores

Para este proyecto necesitamos un microcontrolador muy pequeño y que permita hacer todos los procesos de cálculo para manejar los datos de entrada y salida.

Baterias:

Para la elaboracion del prototipo se necesita baterias recargables, de alto rendimiento, pequeñas, de bajo peso y de un voltaje de entre 3 a 5 VDC, por lo tanto utilizaremos bateria de litio las que rinden cerca de 800mAh. Ademas son faciles de recargar y se pueden remplazar con facilidad en caso e mantenimiento.

DISEÑO ELECTRÓNICO Y MECÁNICO PARA EL SISTEMA

DESARROLLO DE ALTERNATIVAS

Para verificar resultados primero es necesario tener ensamblado el diseño del prototipo. Esta es la forma mas conveniente de realizar las pruebas necesarias asi como las encuestas, especialmente debido a que las personas no pueden ver es importante no solo explicar simplemente el diseño y su comportamiento sino que es necesario que la persona lo palpe para que se familiarice con el mismo.

DISEÑO ELECTRONICO DE CIRCUITOS

El dispositivo esta constituido por:

1 EZ4 sensor de ultrasonido. 1 microcontrolador 12F675. 1 socalo maquinado de 8 pines. 1 micromotor o motor DC de carga desbalanceada de 3,7VDC a 2500 rpm. 1 Buzzer 5 VDC. 1 jack stereo. 1 bateria de litio de 3,7VDC a 850mAh(VCC) 2 transistores 3904, uno para el micromotor y otro para el buzzer. 4 resistencias. 1 led.

1 pulsante para seleccionar la activacion o no de los sonidos. 1 interruptor miniatura para el encendido general del sistema. 1 bornera. 3 condensadores ceramicos. 1 tarjeta electronica maquinada doble lado. 1 peineta. Cables parlantes. Un mosulo de cargador de baterias universal. 1.5 metreos cable parlantes. Un plug stereo.

DESARROLLO DEL SOFTWARE

El sensor entrega una señal analogica proporcional a la distancia como se muestra en la siguiente ecuacion:

Donde:

V EZ4 es el voltaje del pin AN del sensor ultrasonido EZ4.

d es la distancia a la que está sentado el sensor.

V cc es el voltaje de alimentación del sensor

HIPOTESIS

El bastón electrónico contribuye a una mejor movilidad para las personas no videntes

El bastón electrónico genera una disminución de accidentes

El bastón electrónico permite poner en práctica los conocimientos teóricos científicos mediante su creación.