（設(shè)計升級）Pathfinder觸覺導(dǎo)航-盲人導(dǎo)航器設(shè)計（硬件+軟件）

Pathfinder是一款將距離轉(zhuǎn)變?yōu)橛|覺反饋的手套。使用者僅僅需要帶上手套，并指向最多5米遠(yuǎn)的物體，就能夠根據(jù)物體的距離在指尖感受到對應(yīng)頻率的溫和脈沖。相比于傳統(tǒng)的導(dǎo)盲設(shè)備如導(dǎo)盲棒，Pathfinder能夠讓使用者有更大的活動范圍。

超聲波傳感器：

Pathfinder采用超聲波傳感器采集數(shù)據(jù)，它主要由工作在60kHz的發(fā)射機和接收機、驅(qū)動電路、時鐘電路組成。并將傳感器模塊通過Arduino引腳與芯片ATmega328P（ATmega328P數(shù)據(jù)手冊）相連。同時為了減小環(huán)境溫度對距離測量的影響，增加溫度傳感器并結(jié)合從溫度傳感器獲得的數(shù)據(jù)使測量距離與實際距離差值在1%以內(nèi)。

觸覺反饋馬達(dá)：

使用移動設(shè)備中的振動馬達(dá)作為觸覺反饋，振動馬達(dá)被安裝在非優(yōu)勢手的小指指尖，通過控制脈沖頻率來反饋距離。

原理實現(xiàn)：

使用面包板將傳感器模塊、芯片、振動馬達(dá)連在一起，用9V電池供電，并將設(shè)備安裝在平常手套上，測試功能。發(fā)現(xiàn)設(shè)備比較笨重，寬松的手套導(dǎo)致觸覺反饋比較弱。

產(chǎn)品設(shè)計：

功能測試完成之后，開始進行PCB設(shè)計，增加了加速度計、陀螺儀、使用紐扣電池供電，設(shè)備體積減小45%，重量減輕60%。另外增加了一個腕帶馬達(dá)來彌補振動。之后將設(shè)備安裝在上帶有彈性的手套上，同時將振動馬達(dá)縫在手套指尖保證良好的觸覺感受。

觸覺導(dǎo)航器演示視頻：

Pathfinder用到的主要器件清單:

1×ATmega328P-AU（ATmega328P數(shù)據(jù)手冊）

1×16MHz Crystal

1×US-100 (Y401) Ultrasonic Sensor

1×LiPo Battery (1250mAh)

1×InvenSense MPU-6050（MPU-6050數(shù)據(jù)手冊）

1×TI DRV2603（DRV2603數(shù)據(jù)手冊） Haptic Driver

1×LRA Vibration Motor from iPhone 4 Verizon