Korisnički alati

Site alati


2017:studenti:djuric:projektni_zadatak

SonZaS - Sonar za slijepe

Svrha projekta

U prvoj fazi projekta, cilj nam je napraviti sustav koji će omogućiti slijepim i slabovidnim osoboma brže kretanje po ravnom terenu. Sustav bi, na temelju senzora u naočalama, davao zvučni signal čija bi frekvencija oglašavanja i jačina zvuka bila proporcionalna udaljenosti prepreke od korisnika, a “fokus” udaljenosti bi bio određen brzinom koraka.

Kao nadogradnja projekta na postojećem sustavu bi se moglo omogućiti kretanje i po neravnom terenu s niskim zaprekama (kao što su npr. rupe, lokve, stepenice, različiti predmeti koji se nalaze na tlu itd.).

Korisnici projekta

Sustav će moći koristiti sve slijepe i slabovidne osobe. Nakon početne personalizacije (unos tjelesne visine i sl.), sustav neće zahtijevati nikakvo daljnje upravljanje, osim opcije upali/ugasi.

Ciljevi projekta

Sustav će moći detektirati prepreke koje se nalaze području glave i ramena korisnika. On mora signalizirati korisniku zvučnim signalima detekciju prepreke i to frekvencijom i jačinom zvuka korisnika informirati o udaljenosti iste. Ideja je da se na temeljudetekcije koraka piezo senzorima izračunava brzina hoda koja se koristi pri određivanju daljine fokusa. U tu svrhu treba ugraditi i potenciometar kojim će se moći odrediti duljina koraka za pojedinog korisnika te i to uključiti u izračun brzine hoda. Također taj isti potenciometar može služitit osobi za produljenje fokusa pri nepromijenjenoj brzini hoda. Koraci koji ujedno opisuju dijelove sustava su:

  1. Povezati ultrazvučni senzor za udaljenost, piezo senzore za detekciju brzine hoda, potenciometar i slušalice s Arduinom. Sve povezati preko utične pločice, dodati odgovarajuće otornike.
  2. Uključiti u sustav signalizacijske LED diode koje omogućuje lakše praćenje izvršavanja koda.
  3. Napisati programsku potporu za Arduino razvojnu pločicu.
  4. Spajanje zvučnika i odspajanje nepotrebnih dioda te prilagodba programske podrške.
  5. Početno testirati sustav uz prilagodbu parametara zaglavlja.
  6. Prilagođenje sustava za lakšu upotrebu, lemljenje komponenata na perforiranu pločicu.
  7. Spajanje slušalica u za to predviđeni utor i prilagodba programske podrške.
  8. Testiranje sustava.

Resursi

Sustav će se ostvariti na Arduino platformi, uz korištenje ultrazvučnih senzora, piezo senzora, zvučnika i ostale opreme navedene u dokumentacijij.

Ograničenja

Ograničenje sustava je korišteni sonar za kojeg se detalji mogu naći konzultirajući projektnu dokumentaciju. On, naime, ima ograničen domet od pet metara, ali se u praksi pokazalo nije zabilježilo mjerenje udaljenosti veće od 4.2 metra. Isto tako, njegova usmjerenost i mali pomaci kod mjerenja dalekih prepreka imaju bitnu ulogu u detekciji prepreke. Još jedan otegotni faktor je nepreciznost mjerenja koja ograničava razlučivost promjene frekvencije i jačine zvučnog signala pri različitim udaljenostima.

Realno ograničenje sustava je nemogućnost prepoznavanja niskih zapreka, kao što su rupe, lokve, stepenice, izbočenja, niski predmeti (kovčeg), životinje (čivava) itd. No upitna je svrha detekcije niskih zapreka zbog toga što se slijepe osobe ionako služe običnim štapom u tu svrhu, te bi ih dodatne ulazne informacije mogle ometati.

Komunikacija s ostalim podsustavima i vanjskim sustavima

Predviđena je eventualno inicijalna personalizacija sustava, odnosno prilagođavanje tjelesnoj visini korisnika i njegovim navikama u hodanju (dužina i ritam koraka i sl.). Zato je sustav moguće prije prve uporabe inicijalizirati i više nije potrebna daljnja komunikacija sa sustavom (osim preko tipke za paljenje/gašenje).

Uloga u projektu

Upoznavanje sa razvojnim okruženjem i komponentama sustava, te pisanje programske podrške za mjerenje udaljenosti sonarom uz oglašavanje zvučnika. Zatim preuzimanje koda koji je napisao kolega Krešimir Klas i njegova nadopuna dijelom koji se tiče upravljanja zvučnikom. Zvučnik se oglašava različitom frekvencijom u ovisnosti o udaljensti koju izmjeri sonar. Također on jače zvuči kada se radi o bližim izmerenim preprekama. Nadalje, uloga mi je bila da uklonim signalne diode koje su kolegi služile za debug-iranje i spojim zvučnik, te spojim piezo senzore žicama duljine dva metra, tako da se piezo senzori mogu pozicionirati na potplate. Zatim sam sustav početno testirao uz prilagodbu parametara u zaglavnoj datoteci koji se tiču granice odluke detekcije koraka i istitravanja. Sustav je testiran uz sonar zalijepljen na vanjsku stranu kutije i uz piezo senzore zalijepljene na potplate. Pokazalo se da sustav najbolje detektira korake uz piezo senzore na vrhu potplata.

Uspio sam potvrditi ispravnost svojeg udjela u projektu kroz početno testiranje, ali i uspješnost koleginog rada koji je napisao programsku podršku za izračunavanje brzine i prateće funkcije. Praktični rezultati testiranja pokazuju da je potenciometar iskoristiv i za korištenje jedne osobe, jer ista osoba može njime namjestiti daljinu fokusa prema želji, npr. kada osoba koja hoda istom brzinom želi proširiti fokus pri kretanju na otvorenom, a smanjiti ga pri kretanju u zgradi. Neovisno o tome fokus se produljuje pri bržem hodanju, ali tu dolazi do izražaja problem dosega korišenog sonara i njegova osjetljivost na pomake pri detekciji dalekih prepreka i loša preciznost.

2017/studenti/djuric/projektni_zadatak.txt · Zadnja izmjena: 2017/06/27 16:30 od dmalic