Mecatrónica

PJ-M-371-AG Guante para personas invidentes con audio.

Educación de calidad

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

Leonardo Gael Pichardo Enriquez[3ro Tikal], Luis Daniel Reyna González[3ro Tikal]

Resumen

Utilizando un sensor ultrasónico y una Nano Arduino se construyó un guante para personas con ceguera o alguna discapacidad visual severa que no le permita desarrollarse en su entorno adecuadamente. El prototipo está diseñado para detectar o localizar objetos u obstáculos, que podrían suponer algún riesgo para el usuario, con el cuál se busca mejorar la calidad de vida de este grupo de personas, e inclusive aumentar la efectividad en el ámbito productivo en la sociedad. El guante permite la detección de objetos mediante ondas ultrasónicas emitidas por el sensor, las cuales no son percibidas por el humano. Como indicador de proximidad, se colocó un pequeño zumbador que por medio de vibraciones logra emitir un agudo sonido para alertar al usuario sobre el acercamiento de obstáculos.El uso de un guante con estas funciones, permite hasta cierto punto una independencia más eficiente a la hora de realizar sus actividades diarias. Para la elección del guante como objeto  portador de este circuito, se tomó en cuenta la comodidad que tendría el portador del mecanismo, ya que es un objeto el cual permite desarrollar otras actividades con mayor facilidad, además de tener mayor flexibilidad al portarse. Al únicamente requerir una batería de 9v para su funcionamiento, lo hace más liviano y efectivo, sin necesidad de una conexión directa a la luz. Aunque bien este prototipo tiene como sentido un fin humanitario, no se debería descartar la posibilidad de acrecentar futuras tecnologías y que posibiliten un mejor uso y servicio ante nuevas mejoras.

Pregunta de Investigación

¿Cómo programar y adaptar un guante para personas invidentes con audio?

Planteamiento del Problema

En el mundo existen al menos 2200 Millones de casos de personas con ceguera de todas las edades, casi la mitad de las personas no se han hecho un tratamiento  que puede evitar o mejorar el deterioro de la  vista.

Actualmente estas personas son incapaces de seguir una vida completamente autónoma, tal como no se tiene la mayor comodidad en los actuales prototipos desarrollados para la población con esta discapacidad, y a pesar de tener productos para este tipo de discapacidades, no suelen ser de mucha utilidad en actividades más complejas, por ello evita el desarrollarse en diferentes áreas que se consideran sencillas de realizar en la vida cotidiana, como el simple hecho de localizar un objeto en una mesa.

Antecedentes

Según la OMS, el término ceguera abarca desde 0.05 de agudeza visual hasta la no percepción de la luz o una reducción del campo visual inferior a 10º.

Lamentablemente una de las mayores problemáticas de hoy en día es la discriminación y la falta de empleo en personas con discapacidades como la ceguera, ya que se considera que muchas veces estas personas no podrían desempeñar de manera adecuada actividades que tengan que ver con el desempeño laboral, inclusive desde actividades que se considerarían sencillas de hacer en la vida contidiana.

  • En el mundo hay al menos 2200 millones de personas con deterioro de la visión cercana o distante. En al menos 1000 millones de esos casos, es decir, casi la mitad, el deterioro visual podría haberse evitado o todavía no se ha aplicado un tratamiento.
  • Las principales causas del deterioro de la visión y la ceguera son los errores de refracción no corregidos y las cataratas.
  • La mayoría de las personas con deterioro de la visión y ceguera tienen más de 50 años; sin embargo, la pérdida de visión puede afectar a personas de todas las edades.
  • El deterioro de la visión supone una enorme carga económica mundial, ya que se calcula que los costos anuales debidos a la pérdida de productividad asociada a deficiencias visuales por miopía y presbicia no corregidas ascienden a US$ 244 000 millones y US$ 25 400 millones, respectivamente, en todo el mundo.

Las afecciones oculares que pueden causar deficiencia visual y ceguera, como las cataratas, el tracoma y los errores de refracción, son el principal centro de atención de las estrategias nacionales de prevención y otras estrategias de atención oftalmológica. Sin embargo, no se deben pasar por alto las afecciones oculares que no suelen afectar a la visión, como la xeroftalmía y la conjuntivitis, ya que, según se señala en el informe, son una de las principales razones por las que las personas acuden a los servicios de atención oftalmológica en todos los países.

“La Mecatrónica representa un nuevo nivel de integración para la tecnología de la manufactura avanzada y los procesos. El intento es forzar el trabajo multidisciplinario para la creación de estos sistemas así como reforzar el entendimiento de los procesos y el control. Esta aproximación mecatrónica está incrementando la rapidez con que se transforman las ideas en productos.”

La mecatrónica está considerada como una rama de la electrónica la cual nos permite informarnos y conocer por medio de esta, diferentes métodos para mejorar la calidad de vida del ser humano.

El conjunto de la mecatrónica junto con otras diferentes ramas nos permite programar y adaptar un dispositivo que beneficie a nuestra sociedad.

“La Ingeniería Mecatrónica es una profesión relativamente reciente que involucra cuatro ramas de la ingeniería, que son: mecánica, electrónica, robótica y sistemas, que se mezclan en un área de especialidad para realizar distintas aplicaciones de las que hablaremos más adelante.”

El guante cuenta con un sensor ultrasónico que por medio del sensor detecta un objeto a cierta distancia que se encuentran a una distancia específica de la persona. Al detectar un objeto, el sensor emite un sonido que según la cercanía del objeto, aumenta o disminuye (entre más cerca esté, el sonido incrementará). Este sensor, permite efectuar medidas entre objetos para lograr localizar su posición, ya que el funcionamiento de este sensor se basa en la detección de ondas ultrasónicas que no son percibidas por el oído humano. Cuando se emite la señal de que hay un objeto cerca, el sensor emite una ráfaga ultrasónica y mide la distancia dependiendo de cuánto se demore el eco del sonido en ser recibido. Este eco se produce cuando éstas ondas sonoras golpean un objeto que se encuentra dentro del rango de detección del sensor.

“Las ondas ultrasónicas son ondas mecánicas de alta frecuencia (>20KHz), que pueden presentar distintos modos de propagación en función de la forma en la que vibran las partículas del material (ondas longitudinales, transversales, superficiales, etc.). Este tipo de ondas pueden propagarse en sólidos, líquidos y gases.”

Hay una diferencia que hay que recalcar, ya que puede ser muchas veces de confusión; las ondas ultrasónicas son aquellas frecuencias que se pueden detectar por el oído humano o están por encima del intervalo audible, y las ondas infrasónicas, son aquellas que no son capaces de ser detectadas por el oído humano y están por debajo de el intervalo audible.

El elemento que indica a la persona que un objeto está próximo o cercano a su mano, es la vibración producida por un motor para así con este alertar sobre algún obstáculo. 

El primer guante para personas con discapacidad visual fue desarrollado por alumnos del Tec de Monterrey campus Saltillo, quienes adaptaron un prototipo de guantes con sensores que indican la proximidad de objetos dirigidos a ayudar a personas que viven con una discapacidad visual.

El proyecto fue denominado como Glove-E, y tiene la intención de sustituir al uso de bastón y así prevenir los accidentes relacionados con problemas en la visión de las personas. La idea surgió después de haber escuchado el testimonio de un discapacitado visual quien les platicó de la dificultad del uso de bastón. El proyecto formó parte de la actividad “Diseño y Desarrollo de Sistemas para la Rehabilitación Infantil”, y que llevó a los alumnos a enfrentar un reto de la vida real.

Es una gran ayuda el crear un dispositivo que permita a las personas con discapacidades visuales caminar más cómodamente y que además les permita identificar obstáculos a una altura que es superior a la de sus rodillas, que es la mayor altura que pueden alcanzar con el bastón blanco, ya que estos bastones pueden tener cierta incòmodidad. En su mayoría el guante no sòlo està diseñado como una innovasiòn de tecnologìas, si no, en tambèn se centra en mejorar el desplazamiento de las personas con discapacidad visual. El guante a partir del  sensor de proximidad, que actúa por medio de ultrasonido, es la herramienta que logra realizar la medición de distancia entre el obstáculo y la persona que lo usa.

Se le llama sonido a la propagación de ondas mecánicas que genera un cuerpo con movimiento vibratorio, pero no implica necesariamente que no escuchemos nada.

Al referirse a sonidos que si podemos oìr, se les denominan ondas sonoras y al manifestarse esas ondas sonoras en nuestro entorno, viajan y llegan hasta nuestros oídos y se transforman en ondas mecànicas, dicho asì, podemos oìr porque nuestros tìmpanos recogen estas vibraciones en forma de ondas, y envìan la informaciòn a nuestro cerebro. 

Los sonidos viajan siempre por medios elásticos, es decir, un lugar o medio en el que las moléculas puedan viajar y moverse alrededor de su posición de equilibrio y trasladar la información a las adyacentes. Asì el sonido puede propagarse por medio de sólidos líquidos o gaseosos, así sea como una pared, agua o incluso el aire. Y en esta propagación tiene lugar el transporte de energía, pero no de materia y a diferencia de la luz y las demás ondas electromagnéticas, el sonido no se propaga.

“Existe la idea de que las personas ciegas son buenas para las tareas auditivas, porque tienen que abrirse camino en el mundo sin información visual. Queríamos explorar cómo sucede esto en el cerebro”. Este estudio encontró que las personas ciegas tienen una estrecha sintonizaciòn neuronal con discernir pequeñas diferencias en las frecuencias del sonido màs que las videntes. “ Este es el primer estudio que muestra que la ceguera produce plasticidad en la corteza auditiva. Esto es importante porque es un área del cerebro que recibe información auditiva muy similar en individuos ciegos y videntes”. Afirma la profesora de psicología de la Universidad de Washington (Lone Fine). Ya que según Fine, estos estudios e investigaciones, amplían el conocimiento sobre cómo se desarrolla el cerebro ya que no sòlo se observò como las regiones del cerebro se alteran como resultado de la ceguera, si no que se examinaron qué tipos de cambios específicamente.

Objetivo

Programar y adaptar un guante para personas invidentes con audio y así localizar objetos a distancia sobre una superficie plana.

Justificación

Alrededor del mundo existen personas con diferentes discapacidades, una de ellas es la ceguera, que impide elaborar diferentes actividades a las personas. Uno de los principales conflictos, es la falta de empleo, ya que no se considera que este tipo de personas puedan tener un buen desempeño en alguna actividad de tipo laboral. Hoy en día podemos generar productos como este gracias a la tecnología moderna, que nos permite ayudar a personas con esta discapacidad motriz.

A pesar de que la mayoría de la población con ceguera son personas a partir de 50 años en adelante, la ceguera puede afectar a personas de cualquier edad, ya que la ceguera se puede producir no únicamente por problemas directamente oculares, si no que de igual manera la producen distintos tipos de enfermedades como pueden ser las cataratas y el tracoma, ya que ambas enfermedades causan problemas oculares, como el nublamiento de la vista, sensibilidad en la vista al resplandor, irritación y picazón leve en los ojos, hinchazón e inclusive drenar pus de los ojos, por lo que el tracoma y las cataratas son una de las principales causas de ceguera prevenible alrededor del mundo.

Hipótesis

Si logramos programar y adaptar un guante para personas invidentes con audio de voz, entonces, podríamos mejorar la calidad de vida a personas con esta discapacidad.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

1 Interruptor

1 Arduino nano de 5 voltios

1 Sensor ultrasónico HC-SRO4

1 Protoboard

1 Guante

1 Silicon caliente de barra

1 batería de 9v

Cable de un metro del no.22

1 rollo de hilo de algodón

1 metro de soldadura de estaño (calibre 1 mm)

Computadora

Cable USB para arduino tipo A-B

Cautin 

Contenedor de plástico de 7×7 cm 

Conector para una batería de 9v

Rectificador

Pinza de corte

Pinzas de punt

1 buzzer zumbador activo 

Procedimiento:

1.- Cortar pedazos de cable de aproximadamente 5 cm de largo.

2.- Colocar el sensor y arduino en la plaqueta experimental en los agujeros de la plaqueta.

3.- Conectar el puerto “Vcc” del sensor al puerto “5V” del arduino. 

4.- Conectar el puerto “Trigger” del sensor al puerto “D6” del arduino.

5.- Conectar el puerto “Echo” del sensor al puerto “D5” del arduino.

6.- Conectar el puerto “GND” del sensor al “GND” del arduino

7.- Colocar el conector a la pila de nueve voltios.

8.- Conectar el cable negro del conector al “GND” y soldar el cable rojo al interruptor. (cable negro es negativo y rojo positivo)

9.- Localizar puerto positivo y negativo en el buzzer.

10.- Conectar el puerto positivo del buzzer al puerto “A3” del arduino.

11.- Conectar el puerto negativo del buzzer al puerto “D12” del arduino.

12.- Conectar un cable del puerto “VIN” del arduino al otro puerto del interruptor. 

13.- Colocar la pila dentro de la caja.

14.- Pegar la protoboard a la caja con silicón caliente.

15.- Unir la caja al guante cociendola con hilo.

16.- Pegar el interruptor con silicón caliente a uno de los costados de la caja.

17.- Conectar el arduino con el cable USB a la computadora.

18.- Programar y descargar la programación al arduino para su uso.

19.- Estará listo para usarse, el sensor detectará los objetos y el buzzer emitirá un sonido al detectarlos según la distancia.

Galería Método

Resultados

Obtuvimos un prototipo de un guante derecho para personas no videntes el cual funciona mediante un dispositivo (el cerebro) llamado ARDUINO que es el encargado de llevar a cabo las órdenes a las partes de la misma. El sensor ultrasónico es el que se encarga de detectar los objetos por medio de ondas ultrasónicas inaudibles para el ser humano. El zumbador es lo que se ocupa para emitir el sonido cuando las ondas ultrasónicas perciben un objeto, todos estos objetos están colocados en una protoboard instalada en la parte superior del guante, el cual permite un fácil manejo y funciona para todo tipo de personas, ya que este mismo logra ser flexible tanto para una mano adulta como para una mano pequeña, y cuenta con un peso de 150 gramos.

El sonido emitido por el zumbador cambia según la distancia del obstáculo, ya que de 150 a 100 cm suena en un tiempo de un segundo por pitido, de 100 a 50 cm a 2 tiempos por segundo y de 50 a 0 cm a 4 tiempos por segundo.

Utilizamos una pila para brindar energía al prototipo y un switch para cortar y permitir el paso de energía al momento que se quiera activar las cuales fueron fijadas en la parte interior de una caja para una mejor organización.

Este prototipo funciona principalmente para objetos que se encuentren en un rango aproximado de la cintura para arriba del cuerpo del usuario, ya que cambia y minimiza la  precisión en obstáculos como rampas o escaleras. 

El costo aproximado es de 600 pesos mexicanos.

Galería Resultados

Discusión

La vida actual requiere de movimientos y habilidades motoras específicas para la integración de las personas no videntes. Se realizaron diferentes modificaciones con la organización y programación con la que teníamos planteado realizar el proyecto, ya que implementamos y reducimos distintos materiales y procedimientos a seguir durante su construcción. Sobre lo anterior, notamos ciertas dificultades y errores con el prototipo, ya que nos vimos en la necesidad de cambiar diversos cableados y modificar completamente la estructura de la programación, inclusive, logramos hacer dotar al mecanismo de una alimentación propia. Por otro lado, se comprobó la hipótesis y objetivo planteados, respecto a la interacción del prototipo y el portador del mismo al ponerse a prueba en el entorno. 

Conclusiones

En las pruebas realizadas, comprobamos la efectividad del prototipo y ayuda de manera benéfica a la población con esta discapacidad, que les impide desarrollarse plenamente en la vida cotidiana. Con estas nuevas tecnologías se permitirá en un futuro desarrollar proyectos que faciliten el progreso de las personas el realizar actividades que requieren distintos grados de dificultad, sin importar las limitaciones físicas que podrían perjudicar su desempeño diario.

Bibliografía

  • mj.castaneda, Febrero 03, 2022
  • Ceguera y discapacidad visual, World Health Organization, Febrero 03, 2022
  • OMS Temas de salud, OMS Temas de salud, Febrero 03, 2022, Marzo 26, 2018
  • ECORFAN, Febrero 3, 2022
  • RogerBit, Febrero 03, 2022

Summary

Using an ultrasonic sensor and a Nano Arduino, a glove was built for people with blindness or severe visual impairment that does not allow them to develop in their environment properly. The prototype is designed to detect or locate objects or obstacles that could pose a risk to the user, which seeks to improve the quality of life of this group of people, and even increase the effectiveness in the productive sphere in society. The glove allows the detection of objects by means of ultrasonic waves emitted by the sensor, which are not perceived by humans. As a proximity indicator, a small buzzer was placed which, by means of vibrations, emits a high-pitched sound to alert the user to the approach of obstacles, and the use of a glove with these functions allows, to a certain extent, a more efficient independence when performing daily activities. For the choice of the glove as an object to carry this circuit, we took into account the comfort that the wearer of the mechanism would have, since it is an object which allows to develop other activities more easily, in addition to having greater flexibility when carrying it. By only requiring a 9v battery for its operation, it makes it lighter and more effective, without the need for a direct connection to the light. Although this prototype has a humanitarian purpose, we should not rule out the possibility of developing future technologies that allow a better use and service in the face of new improvements.

Research Question

How to program and adapt a glove for blind people with audio?

Problem approach

In the world there are at least 2200 million cases of people with blindness of all ages, almost half of the people have not had a treatment that can prevent or improve the deterioration of sight.

Currently these people are unable to follow a completely autonomous life, as they do not have the greatest comfort in the current prototypes developed for the population with this disability, and despite having products for this type of disability, they are not usually of much use in more complex activities, thus avoiding the development in different areas that are considered simple to perform in everyday life, such as the simple fact of locating an object on a table.

Background

According to the OMS, the term blindness ranges from 0.05 of visual acuity to the non-perception of light or a reduction of the visual field of less than 10º.

Unfortunately, one of the biggest problems today is discrimination and lack of employment for people with disabilities such as blindness, since it is considered that many times these people could not adequately perform activities that have to do with work performance, including activities that would be considered simple to do in everyday life.

There are at least 2.2 billion people in the world with impaired near or distant vision. In at least 1 billion of these cases, i.e. almost half, the visual impairment could have been prevented or has not yet been treated.
The main causes of vision impairment and blindness are uncorrected refractive errors and cataracts.
Most people with vision impairment and blindness are over the age of 50; however, vision loss can affect people of all ages.
Vision impairment poses a huge global economic burden, with annual costs due to lost productivity associated with vision impairment from uncorrected myopia and presbyopia estimated at US$ 244 billion and US$ 25.4 billion, respectively, worldwide.

Eye conditions that can cause visual impairment and blindness, such as cataracts, trachoma, and refractive errors, are the main focus of national prevention and other eye care strategies. However, eye conditions that do not typically affect vision, such as xerophthalmia and conjunctivitis, should not be overlooked, as they are one of the main reasons people seek eye care services in all countries, the report notes.

“Mechatronics represents a new level of integration for advanced manufacturing and process technology. The intent is to force multidisciplinary work for the creation of these systems as well as to strengthen the understanding of processes and control. This mechatronic approach is increasing the speed at which ideas are transformed into products.”

Mechatronics is considered as a branch of electronics which allows us to inform ourselves and learn through it, different methods to improve the quality of life of the human being.

The set of mechatronics along with other different branches allows us to program and adapt a device that benefits our society.

“Mechatronics Engineering is a relatively recent profession that involves four branches of engineering, which are: mechanics, electronics, robotics and systems, which are mixed in a specialty area to perform different applications that we will talk about later.”

The glove has an ultrasonic sensor that by means of the sensor detects an object at a certain distance that is at a specific distance from the person. When detecting an object, the sensor emits a sound that increases or decreases depending on the proximity of the object (the closer it is, the sound will increase). This sensor allows measurements to be taken between objects to locate their position, since the operation of this sensor is based on the detection of ultrasonic waves that are not perceived by the human ear. When the signal is emitted that there is an object nearby, the sensor emits an ultrasonic burst and measures the distance depending on how long it takes for the sound echo to be received. This echo is produced when these sound waves hit an object that is within the sensor’s detection range.

“Ultrasonic waves are high-frequency mechanical waves (>20KHz), which can have different propagation modes depending on the way the material particles vibrate (longitudinal, transverse, surface waves, etc.). These types of waves can propagate in solids, liquids and gases.”

There is a difference that must be emphasized, since it can be many times of confusion; ultrasonic waves are those frequencies that can be detected by the human ear or are above the audible range, and infrasonic waves, are those that are not able to be detected by the human ear and are below the audible range.

The element that indicates to the person that an object is near or close to his hand, is the vibration produced by a motor to alert about an obstacle.

The first glove for visually impaired people was developed by students from the Tec de Monterrey campus Saltillo, who adapted a prototype of gloves with sensors that indicate the proximity of objects to help people living with a visual impairment.

The project was named Glove-E, and is intended to replace the use of a cane and thus prevent accidents related to vision problems. The idea arose after hearing the testimony of a visually impaired person who told them about the difficulty of using a cane. The project was part of the activity “Design and Development of Systems for Children’s Rehabilitation”, which led the students to face a real-life challenge.

It is a great help to create a device that allows visually impaired people to walk more comfortably and also allows them to identify obstacles at a height that is higher than their knees, which is the greatest height they can reach with the white cane, as these canes can be somewhat awkward. For the most part the glove is not only designed as a technological innovation, but also focuses on improving the movement of visually impaired people. The glove, based on the proximity sensor, which acts by means of ultrasound, is the tool that manages to measure the distance between the obstacle and the person wearing it.

Sound is the propagation of mechanical waves generated by a body with vibratory movement, but it does not necessarily mean that we do not hear anything.

When referring to sounds that we can hear, they are called sound waves and when these sound waves are manifested in our environment, they travel and reach our ears and are transformed into mechanical waves, so we can hear because our eardrums pick up these vibrations in the form of waves, and send the information to our brain.

Sounds always travel through elastic media, that is, a place or medium in which the molecules can travel and move around their equilibrium position and transfer the information to the adjacent ones. Thus sound can propagate through liquid or gaseous solids, such as a wall, water or even air. And in this propagation takes place the transport of energy, but not of matter and unlike light and other electromagnetic waves, sound does not propagate.

“There is an idea that blind people are good at auditory tasks, because they have to make their way in the world without visual information. We wanted to explore how this happens in the brain.” This study found that blind people have a closer neural tuning to discerning small differences in sound frequencies than sighted people. “This is the first study to show that blindness produces plasticity in the auditory cortex. This is important because it is an area of the brain that receives very similar auditory information in blind and sighted individuals”. Says University of Washington psychology professor Lone Fine. According to Fine, these studies and research broaden the understanding of how the brain develops by not only looking at how brain regions are altered as a result of blindness, but also by examining what types of changes specifically.

Objective

To program and adapt a glove for blind people with audio to locate objects at a distance on a flat surface.

Justification

Around the world there are people with different disabilities, one of them is blindness, which prevents people from performing different activities. One of the main conflicts is the lack of employment, since it is not considered that this type of people can have a good performance in any work activity. Today we can generate products like this one thanks to modern technology, which allows us to help people with this motor disability.

Although most of the population with blindness are people from 50 years and older, blindness can affect people of any age, since blindness can be produced not only by direct eye problems, but also by different types of diseases such as cataracts and trachoma, Both diseases cause eye problems, such as blurring of vision, eye sensitivity to glare, irritation and mild itching in the eyes, swelling and even drainage of pus from the eyes, so trachoma and cataracts are one of the leading causes of preventable blindness around the world.

Hypothesis

If we manage to program and adapt a glove for blind people with voice audio, then we could improve the quality of life for people with this disability.

Method (materials and procedure)

Materials:

1 Switch

1 Arduino nano 5 volt

1 Ultrasonic sensor HC-SRO4

1 Protoboard

1 Glove

1 Hot silicon bar

1 9v battery

1 meter No.22 cable

1 roll of cotton thread

1 meter of tin solder (1 mm gauge)

Computer

USB cable for arduino type A-B

Cautin

7×7 cm plastic container

Connector for a 9v battery

Rectifier

Cutting tweezers

Cutting tweezers

1 active buzzer buzzer

Procedure:

1.- Cut pieces of wire approximately 5 cm long.

2.- Place the sensor and arduino on the experimental board in the holes of the board.

Connect the “Vcc” port of the sensor to the “5V” port of the arduino. 4.

Connect the “Trigger” port of the sensor to the “D6” port of the arduino. 5.

Connect the “Echo” port of the sensor to the “D5” port of the arduino. 6.

6.- Connect the “GND” port of the sensor to the “GND” of the arduino.

7.- Connect the connector to the nine volt battery.

8.- Connect the black wire of the connector to the “GND” and solder the red wire to the switch. (black wire is negative and red wire is positive)

Locate the positive and negative ports on the buzzer.

10.- Connect the positive port of the buzzer to port “A3” of the arduino.

Connect the negative port of the buzzer to port “D12” of the arduino. 12.

12.- Connect one wire from the “VIN” port of the arduino to the other port of the switch.

13.- Place the battery inside the box.

14.- Glue the breadboard to the box with hot silicone.

15.- Join the box to the glove by boiling it with thread.

Glue the switch with hot silicone to one of the sides of the box.

17.- Connect the arduino with the USB cable to the computer.

18.- Program and download the programming to the arduino for its use.

19.- It will be ready to use, the sensor will detect the objects and the buzzer will emit a sound when it detects them according to the distance.

Results

We obtained a prototype of a right glove for blind people which works through a device (the brain) called ARDUINO which is responsible for carrying out the orders to the parts of it. The ultrasonic sensor is the one in charge of detecting objects by means of ultrasonic waves inaudible to humans. The buzzer is what is used to emit the sound when the ultrasonic waves perceive an object, all these objects are placed on a breadboard installed on the top of the glove, which allows easy handling and works for all types of people, as it manages to be flexible for both an adult hand and a small hand, and has a weight of 150 grams.

The sound emitted by the buzzer changes according to the distance of the obstacle, since from 150 to 100 cm it sounds in a time of one second per beep, from 100 to 50 cm at 2 beeps per second and from 50 to 0 cm at 4 beeps per second.

We used a battery to provide energy to the prototype and a switch to cut and allow the passage of energy when you want to activate which were fixed on the inside of a box for better organization.

This prototype works mainly for objects that are in an approximate range from the waist up of the user’s body, as it changes and minimizes the accuracy in obstacles such as ramps or stairs.

The approximate cost is 600 Mexican pesos.

Discussion

Today’s life requires specific movements and motor skills for the integration of blind people. Different modifications were made to the organization and programming with which we had planned to carry out the project, since we implemented and reduced different materials and procedures to be followed during its construction. Regarding the above, we noticed certain difficulties and errors with the prototype, since we had to change several wiring and completely modify the structure of the programming, and we even managed to provide the mechanism with its own power supply. On the other hand, we verified the hypothesis and objective set, regarding the interaction of the prototype and the wearer of the prototype when tested in the environment.

Conclusions

In the tests carried out, we proved the effectiveness of the prototype and it helps in a beneficial way to the population with this disability, which prevents them from fully developing in everyday life. With these new technologies, it will be possible in the future to develop projects that facilitate the progress of people to perform activities that require different degrees of difficulty, regardless of the physical limitations that could impair their daily performance.

Bibliography

  • mj.castaneda, February 03, 2022
  • Blindness and visual impairment, World Health Organization, February 03, 2022
  • OMS Health topics, OMS Health topics, February 03, 2022, March 26, 2018
  • ECORFAN, February 03, 2022
  • RogerBit, February 03, 2022