Arduino觸覺鞋開源設(shè)計(jì)

描述

介紹

“觸覺”一詞源自“觸覺技術(shù)”一詞，其中它可以通過(guò)向用戶施加力、振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)來(lái)創(chuàng)造觸摸體驗(yàn)。

“觸覺鞋”因此，它可以被稱為未來(lái)的鞋子，它結(jié)合了所有基本的技術(shù)方面，為有時(shí)無(wú)人問(wèn)津的問(wèn)題提供了非常理想的解決方案。通過(guò)各種傳感器及其互連，我們將能夠從環(huán)境中收集數(shù)據(jù)，并能夠以最佳方式告知佩戴者周圍發(fā)生的事情和狀況。它們將作為人的第六感的補(bǔ)充，并在任何情況下保存并盡力而為或其他人。

正視圖

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側(cè)面圖

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項(xiàng)目運(yùn)作

鞋的層數(shù)：

項(xiàng)目分為3層：

·第一層：它包含位置消息發(fā)送部分。（幫助按鈕）

·第2層：它包含壓電層。（發(fā)電）

· 第 3 層：它包含各種傳感器，可根據(jù)需要引導(dǎo)用戶。

鞋的層數(shù)

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鞋層 1

第 1 層由 GPS 模塊（全球定位系統(tǒng)）、GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）、Arduino Uno 和按鈕組成。

在這個(gè)系統(tǒng)中，鞋子上附有一個(gè)幫助按鈕，以便在任何緊急情況下用戶可以按下開關(guān)，此時(shí)用戶的當(dāng)前位置將被發(fā)送給用戶的聯(lián)系人（家庭成員和緊急服務(wù)），以便提供幫助。提供的按鈕還使盲人更容易識(shí)別它（通過(guò)觸摸和感覺按鈕）。

第 1 層

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位置由與衛(wèi)星連接并提供緯度和經(jīng)度位置的 GPS 模塊獲取。消息通過(guò)GSM模塊發(fā)送，GSM模塊被編程為向用戶提供的聯(lián)系人發(fā)送幫助消息，并使用Arduino單片機(jī)進(jìn)行編程。

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1 / 2 ?位置發(fā)送功能

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鞋層 2

壓電材料形成能夠交換電能和機(jī)械運(yùn)動(dòng)或力的傳感器。因此，這些材料可以用作將環(huán)境運(yùn)動(dòng)（通常是振動(dòng)）轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)制，電能可以被存儲(chǔ)并用于為其他設(shè)備供電。

在鞋的第 2 層中使用了 15 個(gè)壓電換能器，它們連接在一起并放置在腳的壓力點(diǎn)上，因此行走時(shí)施加的壓力將轉(zhuǎn)換為電量，此外，電路和橋式整流器連接產(chǎn)生的電壓用于為 3.7V 電池充電。

第 2 層

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該層服務(wù)于我們步行時(shí)浪費(fèi)的能量可以節(jié)約的應(yīng)用，這使得該項(xiàng)目環(huán)境友好，因?yàn)槟芰渴窃诓叫袝r(shí)產(chǎn)生的，并且可以進(jìn)一步用于各種應(yīng)用。

鞋層 3

第 3 層

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鞋子的第 3 層由 LCD（液晶顯示器）、太陽(yáng)能電池板、水傳感器、振動(dòng)傳感器、超聲波傳感器、藍(lán)牙模塊、加速度計(jì)、電位器、Arduino Mega 組成。

為了更好地理解，第 3 層工作分為兩類：

a) 它處理連接在一起的各種傳感器，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到自行設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序。

b)第二部分有一個(gè)液晶顯示器和水傳感器連接在一起，在液晶屏上顯示細(xì)節(jié)。

第 3 層：第 1 部分

第 1 部分包含與藍(lán)牙模塊連接的太陽(yáng)能電池板、振動(dòng)傳感器、超聲波傳感器。不同傳感器的功能如下：

超聲波傳感器用于檢測(cè)附近物體的位置，如果達(dá)到最小距離閾值，則會(huì)通過(guò)警報(bào)通知用戶，從而防止碰撞。

振動(dòng)傳感器用于檢測(cè)周圍的劇烈振動(dòng)，因此如果重型車輛駛過(guò)路徑，蜂鳴器會(huì)提前通知該人。

太陽(yáng)能電池板用于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，并可進(jìn)一步用于其他用途的充電。

所有這些設(shè)備都連接到藍(lán)牙模塊，這允許微控制器與移動(dòng)應(yīng)用程序連接，并且可以在應(yīng)用程序中查看多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)以進(jìn)行跟蹤。

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1 / 2 ?第 3 層 A 部分

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第 3 層：第 2 部分

第 2 部分包含連接到 Arduino Mega 的 LCD 屏幕、電位計(jì)和水傳感器。

水位感應(yīng)器的作用是判斷水位，考慮到如果一個(gè)失明的人不知不覺地把腳伸進(jìn)水坑里，就會(huì)報(bào)警通知用戶，這樣可以維護(hù)鞋系統(tǒng)的安全。項(xiàng)目的其余詳細(xì)信息顯示在 LCD 屏幕上。

因此，這些所有層共同構(gòu)成了Haptic Shoe ，提供各種功能，如導(dǎo)航和各種警報(bào)機(jī)制系統(tǒng)。

應(yīng)用程序是如何設(shè)計(jì)的：

應(yīng)用程序接收微控制器通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送的數(shù)據(jù)。該應(yīng)用程序是在MIT APP INVENTOR的幫助下自行設(shè)計(jì)的。

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1 / 2 ? APP頁(yè)面1

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應(yīng)用程序塊代碼：

觸覺鞋應(yīng)用程序塊代碼

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