Gabay sa paglalakad upang mapagbuti ang kadaliang kumilos ng mga taong may kapansanan sa paningin: 6 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang layunin ng nagtuturo ay upang bumuo ng isang gabay sa paglalakad na maaaring magamit ng mga taong may kapansanan, lalo na ang may kapansanan sa paningin. Nilalayon ng nagtuturo na siyasatin kung paano maaaring magamit nang epektibo ang gabay sa paglalakad, upang ang form na kinakailangan para sa pagpapaunlad ng gabay na ito sa paglalakad ay maaaring mabuo. Upang matupad ang layunin, ang itinuturo na ito ay may mga sumusunod na tiyak na layunin.

• Upang idisenyo at ipatupad ang prototype ng panoorin upang gabayan ang mga taong may kapansanan sa paningin
• Upang makabuo ng isang gabay sa paglalakad upang mabawasan ang banggaan sa mga sagabal para sa mga taong may kapansanan sa paningin
• Upang makabuo ng isang pamamaraan para sa pagtuklas ng lubak sa ibabaw ng kalsada

Tatlong piraso ng mga sensor ng pagsukat ng distansya (ultrasonic sensor) ang ginagamit sa gabay sa paglalakad upang makita ang balakid sa bawat direksyon kabilang ang harap, kaliwa at kanan. Bilang karagdagan, nakita ng system ang mga potholes sa ibabaw ng kalsada gamit ang sensor at convolutional neural network (CNN). Ang pangkalahatang halaga ng aming nabuong prototype ay humigit-kumulang na $ 140 at ang bigat ay tungkol sa 360 g kabilang ang lahat ng mga elektronikong sangkap. Ang mga sangkap ay ginagamit para sa prototype ay mga naka-print na sangkap ng 3D, raspberry pi, raspberry pi camera, ultrasonic sensor atbp.

Hakbang 1: Kailangan ng Mga Materyales

• Mga Naka-print na Bahaging 3D

  1. 1 x 3D na naka-print na kaliwang templo
  2. 1 x 3D na naka-print na kanang templo
  3. 1 x naka-print na pangunahing frame

• Mga Bahagi ng Elektroniko at Mekanikal

  1. 04 x Ultrasonic sensor (HC-SR04)
  2. Raspberry Pi B + (https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b-plus/)
  3. Raspberry pi camera (https://www.raspberrypi.org/products/camera-module-v2/)Lithium-ion baterya
  4. Mga wire
  5. Headphone

• Mga kasangkapan

  1. Mainit na Pandikit
  2. Rubber Belt (https://www.amazon.com/Belts-Rubber-Power-Transmis…

Hakbang 2: Mga Naka-print na Bahaging 3D

Ang prototype ng palabas ay na-modelo sa SolidWorks (modelo ng 3D) na isinasaalang-alang ang sukat ng bawat mga elektronikong sangkap. Sa pagmomodelo, ang harap ng ultrasonikong sensor ay nakaposisyon sa panoorin upang tuklasin lamang ang mga hadlang sa harap, ang kaliwa at kanang mga ultrasonikong sensor ay nakatakda sa 45 degree mula sa puntong sentro ng panoorin upang makita ang mga hadlang sa loob ng balikat at braso ng gumagamit; ang isa pang ultrasonic sensor ay nakaposisyon patungo sa lupa na nakaharap para sa pagtuklas ng lubak. Ang Rpi camera ay nakaposisyon sa gitnang punto ng palabas. Bilang karagdagan, ang kanan at kaliwang templo ng palabas ay dinisenyo upang iposisyon ang raspberry pi at baterya ayon sa pagkakabanggit. Ang mga SolidWorks at 3D na naka-print na bahagi ay ipinapakita mula sa iba't ibang pagtingin.

Gumamit kami ng 3D printer upang bumuo ng 3D na modelo ng palabas. Ang 3D printer ay maaaring bumuo ng isang prototype hanggang sa isang maximum na sukat na 34.2 x 50.5 x 68.8 (L x W x H) cm. Bukod dito, ang materyal na magagamit upang mabuo ang modelo ng panoorin ay ang Polylactic acid (PLA) filament at madali itong makuha at mababa ang gastos. Ang lahat ng mga bahagi ng panoorin ay ginawa sa bahay at ang proseso ng pag-ipon ay madaling magawa. Upang mabuo ang modelo ng panoorin, ang halaga ng PLA na may suportang materyal ay kinakailangan ng humigit-kumulang na 254gm.

Hakbang 3: Pagtitipon ng Mga Bahagi

Ang lahat ng mga bahagi ay tipunin.

1. Ipasok ang raspberry pi sa 3D na naka-print na kanang templo
2. Ipasok ang baterya sa 3D na naka-print na kaliwang templo
3. Ipasok ang camera sa harap ng pangunahing frame kung saan nilikha ang butas para sa camera
4. Ipasok ang ultrasonic sensor sa tinukoy na butas

Hakbang 4: Mga Koneksyon sa Hardware

Ang koneksyon ng bawat bahagi ay nai-mapa sa raspberry pi at ipinakita na ang gatilyo at echo pin ng front sensor ay konektado sa GPIO8 at GPIO7 pin ng raspberry pi. Ang GPIO14 at GPIO15 ay nagkokonekta sa gatilyo at echo pin ng pothole detection sensor. Ang baterya at headphone ay konektado sa lakas ng Micro USB at Audio jack port ng raspberry pi.

Hakbang 5: Prototype ng Gumagamit

Ang isang bulag na bata ay nagsusuot ng prototype at pakiramdam ay masaya na maglakad sa kapaligiran nang walang anumang banggaan ng mga hadlang. Ang pangkalahatang sistema ay nagbibigay ng isang mahusay na karanasan habang sinusubukan na may kapansanan sa paningin.

Hakbang 6: Konklusyon at Plano sa Hinaharap

Ang pangunahing layunin ng itinuturo na ito ay upang makabuo ng isang gabay sa paglalakad upang matulungan ang mga taong may kapansanan sa paningin upang mag-navigate nang nakapag-iisa sa mga kapaligiran. Nilalayon ng sistema ng pagtuklas ng balakid na ipahiwatig ang pagkakaroon ng mga hadlang sa paligid ng paligid sa mga direksyon ng harap, kaliwa at kanan. Ang sistema ng pagtuklas ng lubak ay nakakakita ng mga lubak sa ibabaw ng kalsada. Ang ultrasonic sensor at Rpi camera ay ginagamit upang makuha ang tunay na kapaligiran sa mundo ng nabuong gabay sa paglalakad. Ang distansya sa pagitan ng balakid at ng gumagamit ay kinakalkula sa pamamagitan ng pag-aaral ng data mula sa mga ultrasonic sensor. Ang mga pothole na imahe ay sinanay nang una gamit ang convolutional neural network at ang mga potholes ay napansin sa pamamagitan ng pagkuha ng isang solong imahe sa bawat oras. Pagkatapos, ang prototype ng gabay sa paglalakad ay matagumpay na binuo na may bigat na halos 360 g kabilang ang lahat ng mga elektronikong sangkap. Ang abiso sa mga gumagamit ay binibigyan ng pagkakaroon ng mga hadlang at lubak sa pamamagitan ng mga audio signal ng headphone.

Batay sa gawaing panteorya at pang-eksperimentong isinagawa sa panahon ng pagtuturo na ito, inirerekumenda na ang karagdagang pananaliksik ay maaaring gawin upang mapabuti ang kahusayan ng gabay sa paglalakad sa pamamagitan ng pagtugon sa mga sumusunod na puntos.

• Ang nabuong gabay sa paglalakad ay naging bahagyang malaki dahil sa paggamit ng maraming mga elektronikong sangkap. Halimbawa, ang raspberry pi ay ginagamit ngunit ang lahat ng mga pag-andar ng raspberry pi ay hindi ginagamit dito. Samakatuwid, ang pagbuo ng isang Application Specific Integrated Circuit (ASIC) na may mga pagpapaandar ng nabuong gabay sa paglalakad ay maaaring mabawasan ang laki, bigat at gastos ng prototype
• Sa totoong kapaligiran sa mundo, ang ilang mga kritikal na hadlang na kinakaharap ng mga taong may kapansanan sa paningin ay mga humps sa ibabaw ng kalsada, sitwasyon ng hagdanan, kinis ng ibabaw ng kalsada, tubig sa ibabaw ng kalsada atbp. Gayunpaman, ang nabuong gabay sa paglalakad ay nakakakita lamang ng mga libuong sa kalsada ibabaw Kaya, ang pagpapahusay ng gabay sa paglalakad na isinasaalang-alang ang iba pang mga kritikal na hadlang ay maaaring mag-ambag sa karagdagang pananaliksik para sa pagtulong sa mga taong may kapansanan sa paningin
• Maaaring makita ng system ang pagkakaroon ng mga hadlang ngunit hindi maikategorya ang mga hadlang, na mahalaga para sa mga taong may kapansanan sa paningin sa pag-navigate. Ang paghahati-hati ng semantiko na pixel ng paligid ay maaaring magbigay ng kontribusyon upang maikategorya ang mga hadlang sa paligid ng kapaligiran.