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开源Pathfinder触觉导航-盲人导航器设计

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发表于 2016-8-4 09:39:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
开源资料分享:
Pathfinder是一款将距离转变为触觉反馈的手套。使用者仅仅需要带上手套,并指向最多5米远的物体,就能够根据物体的距离在指尖感受到对应频率的温和脉冲。相比于传统的导盲设备如导盲棒,Pathfinder能够让使用者有更大的活动范围。
1.png.jpg
超声波传感器:

Pathfinder采用超声波传感器采集数据,它主要由工作在60kHz的发射机和接收机、驱动电路、时钟电路组成。并将传感器模块通过Arduino引脚与芯片ATmega328P(ATmega328P数据手册)相连。同时为了减小环境温度对距离测量的影响,增加温度传感器并结合从温度传感器获得的数据使测量距离与实际距离差值在1%以内。

触觉反馈马达:


使用移动设备中的振动马达作为触觉反馈,振动马达被安装在非优势手的小指指尖,通过控制脉冲频率来反馈距离。

原理实现:

使用面包板将传感器模块、芯片、振动马达连在一起,用9V电池供电,并将设备安装在平常手套上,测试功能。发现设备比较笨重,宽松的手套导致触觉反馈比较弱。

产品设计:

功能测试完成之后,开始进行PCB设计,增加了加速度计、陀螺仪、使用纽扣电池供电,设备体积减小45%,重量减轻60%。另外增加了一个腕带马达来弥补振动。之后将设备安装在上带有弹性的手套上,同时将振动马达缝在手套指尖保证良好的触觉感受。

触觉导航器演示视频:

Pathfinder用到的主要器件清单:

1×ATmega328P-AU(ATmega328P数据手册

1×16MHz Crystal

1×US-100 (Y401) Ultrasonic Sensor

1×LiPo Battery (1250mAh)

1×InvenSense MPU-6050(MPU-6050数据手册

1×TI DRV2603(DRV2603数据手册) Haptic Driver

1×LRA Vibration Motor from iPhone 4 Verizon


电路图需要使用fritzing软件打开源文件: HW设计.zip (638.95 KB, 下载次数: 30)
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发表于 2016-8-4 23:48:24 | 显示全部楼层
谢谢分享学习一下
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发表于 2016-8-5 10:00:29 | 显示全部楼层
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发表于 2016-8-5 11:10:05 | 显示全部楼层
超声波对角度的要求太苛刻了
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发表于 2016-8-5 15:49:52 | 显示全部楼层
谢谢分享!
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发表于 2016-8-7 10:13:10 | 显示全部楼层
比较理想化。
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发表于 2016-11-14 17:22:05 | 显示全部楼层
你好分享学习一下
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发表于 2016-12-22 18:34:30 | 显示全部楼层
赞一个!路过学习
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发表于 2016-12-22 19:29:55 | 显示全部楼层
谢谢分享                     
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发表于 2018-4-2 00:03:39 | 显示全部楼层
不错。学习下
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