Estoy interesado en un proyecto que tiene como objetivo detectar cualquier objeto dentro de distancias cortas, en varias direcciones. Por lo tanto, el sensor debe ser altamente direccional, bastante preciso y, si es posible, compacto. Entre los sensores de ultrasonido e IR disponibles, ¿qué tecnología sería mejor y por qué?
El objetivo principal de este sensor es ayudar a una persona con discapacidad visual a moverse por su cuenta.
Un "bastón virtual" basado en láser para ciegos es una opción muy sensible para la asistencia en viajes para personas con discapacidades visuales. Es mucho más preciso que un sensor ultrasónico, y también mucho más pequeño y con menos consumo de energía.
El concepto se remonta a la década de 1950 (no utiliza láser, solo luces incandescentes de haz estrecho), y se sabe que las implementaciones prácticas de caña láser datan de 1975 (los instrumentos biónicos C-5 cane ):
Desde2010,laUniversidadHebreaestádesarrollandoypromoviendoactivamenteunaversióncontemporáneaconsemanasdeoperaciónporcarga.EstevideodeYoutubemuestraunademostraciónenvivo:
La detección (distancia) basada en patrones holográficos con láser ha estado en uso en cámaras desde al menos 2004, como en el Sony CyberShot F828, posiblemente también en modelos anteriores. La unidad láser en el F828 sale con bastante facilidad (la liberé de mi F828 roto), pero no es un dispositivo de detección de objetos autónomo: simplemente proporciona un patrón de emisión láser específico, que la tecnología Hologram Laser AF de Sony usa a través de la lente para determinar no solo la distancia al sujeto, sino también la profundidad del sujeto cuando sea posible, para calcular la profundidad de campo deseada para los ajustes de apertura.
En la cultura popular, el programa de televisión Covert Affairs tiene a un personaje clave, Auggie, que utiliza un bastón láser que aparentemente emite y detecta un patrón muy similar al sistema de AF Hologram Laser de Sony. Este dispositivo puede existir en la práctica o simplemente ser ficticio, pero la tecnología está fácilmente disponible, y en los laboratorios de diseño, hoy en día.
Un proyecto que he consultado por una organización de investigación de discapacidades en Delhi, India, utiliza un diodo láser infrarrojo codificado a 38 KHz con un perfil de salida "cruzado" y una disposición en forma de panal de 6 sensores de proximidad IR (Vishay TSSP6P38 ), para detectar e indicar la dirección / dimensiones de objetos cercanos. Sin embargo, el rango es mucho más bajo que los 5 metros deseados en la pregunta: funciona bien para range y shape hasta alrededor de 1.5 metros , y las principales obstrucciones, como una pared o un autobús, se pueden sentir tanto como a 10 metros de distancia.
Este pequeño dispositivo de mano (más la correa para la muñeca) proporciona información al usuario a través de un doblador piezoeléctrico en la correa de la muñeca, impulsado por un conductor piezo háptico de Texas Instruments ( DRV8862 , creo). El dispositivo completo en este momento cuesta aproximadamente $ 250 aproximadamente por unidad de fabricación a mano, usando compras de una sola pieza de todos los componentes de fuentes como eBay. Los MoQ de los principales proveedores y los costos de envío a la India impiden el abastecimiento comercial convencional para la organización de financiación. ( La figura anterior no incluye los costos de ingeniería y empaque ).
Desafortunadamente, esto también es demasiado alto para los presupuestos de la India, por lo tanto, el proyecto se encuentra en la zona del crepúsculo durante más de 6 meses.
Es de esperar que este último bit de información indique que un proyecto bien financiado y fabricado en serie debería poder producir fácilmente un bastón láser dentro de los $ 100, casi en un par de meses. Es extraño que esto no parezca ser un producto ubicuo todavía.
Para uso como ayudante para personas ciegas, los sensores ultrasónicos se usan desde la década de 1960. La razón es simple: la tecnología de ultrasonido permite medir fácilmente la distancia a los objetos.
Recientemente, los sensores ópticos (que usan láseres) que pueden medir la distancia se inventan, pero, no obstante, sus esquemas y algoritmos de procesamiento son más complejos. Además, el consumo de energía es mayor, lo que no es bueno para la aplicación móvil.
Entonces, la conclusión: los sensores de ultrasonido son los mejores para esta aplicación. Lo que, por cierto, ha sido probado por la naturaleza: la tecnología de ultrasonido es ampliamente utilizada por los murciélagos y las ballenas.
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