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MS-M-100-LE TIBS (Tecnologías de Innovación para el Bienestar y Salud)


Categoría: Medio Superior (Preparatoria)
Área de participación: Mecatrónica

Equipo: Tecnologías Innovadoras para Bienestar y Salud

Miembros del equipo:
Alexa Abigail Acuña Moreno
Alejandro Gael Ovando Castañeda
Adrián Palomares Cortez

Asesor: Salvador Lira Pérez

Escuela: Colegio Baden Powell

Resumen

El proyecto TIBS se centra en el Objetivo de Desarrollo Sostenible 3 “Salud y Bienestar”, aunque abordan diferentes aspectos sociales centrándose en las discapacidades con ODS 10 “Reducción de las Desigualdades”. SMPP se enfoca en mejorar la movilidad de personas con parálisis cerebral mediante una silla de ruedas innovadora que utiliza un sensor giroscópico en lugar de un joystick. Por otro lado, SENSIBUS se dirige a personas con discapacidad visual, desarrollando lentes equipados con un sensor ultrasónico que detecta obstáculos a distancia, programado con un dispositivo Arduino. Ambas iniciativas representan avances significativos a la hora de apoyar a las personas con discapacidades como son en este caso la motriz y la visual, al proporcionar soluciones innovadoras que mejoran la movilidad y calidad de vida de personas con necesidades especiales.

Pregunta de Investigación

¿Pueden unos lentes inteligentes dar mejor condiciones de vida a discapacitados visuales?

Planteamiento del Problema

La discapacidad más frecuente es la motriz, ya que de acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), las dificultades para ver y caminar son las más frecuentes.

Una discapacidad es una afección del cuerpo o la mente que hace más difícil que la persona haga ciertas actividades e interactúe con el mundo que la rodea.

Antecedentes

Las discapacidades son un problema que afecta a una gran parte de la población en México y en todo el mundo. Esto puede dificultar la realización de actividades cotidianas y reducir la calidad de vida de las personas afectadas. Para mejorar esto, se han desarrollado diferentes tecnologías y dispositivos, como los lentes con sensor de proximidad y las gafas inteligentes, que pueden ayudar a las personas a orientarse y detectar obstáculos en su entorno; y sillas motorizadas que utilizan las personas invidentes para poder avanzar. Además, existen herramientas como el bastón para personas invidentes, que son útiles para la movilidad y la identificación de estas personas; y las sillas motorizadas con joystick que les sirven para poder moverse. Nos propusimos crear una serie de dispositivos que resultaron ser lentes para que sea cómodo y en parte estético; y una silla que se mueve dependiendo de la inclinación de la cabeza del usuario para moverse. Faltan algunos puntos importantes de detección de obstáculos que mejorar, o de precisión y control, sin embargo, ya se tienen avances considerables, empezamos con prototipos en miniatura de la silla y sus funcionalidades¿

Objetivo

  • Diseñar unos lentes y cinturón con sensores ultrasónicos para detectar objetos cercanos y facilitar la movilidad de las personas haciéndolos más seguros.
  • Realizar pruebas en instituciones de personas con ceguera para comprobar que nuestro producto es efectivo.

Justificación

La justificación de este proyecto se basa en el aumento del número de personas con discapacidades. Actualmente enfocados en discapacidades visuales y motoras, causadas por accidentes, enfermedades o nacimiento, lo que hace que sea importante buscar soluciones para mejorar su calidad de vida.

Hipótesis

El uso de aparatos electrónicos programados previamente,  ayuda a facilitar la vida de las personas con distintos tipos de discapacidades a tener una movilidad más cómoda e independiente en su vida cotidiana

Método (materiales y procedimiento)

Arduino UNO

  1. Cables
  2. Conector
  3. Sensor Ultrasónico
  4. Lentes
  5. Catia Software
  6. Impresora 3D
  7. Buzzer
  8. Motor vibrador Arduino
  9. Cautín y herramientas para soldar
  10. Computadora y programa Arduino
  11.  Arduino Nano
  12. Sensor MPU6050
  13. Motor
  14. Ruedas
  15. Material para construcción de mecatrónica

Procedimiento

  1. Diseñar en tinkercad el primer prototipo de cómo funcionaría el sistema y conexiones.
  2. Diseñar e Imprimir en 3D el modelo del accesorio
  3. Programar el sistema Arduino y conectar al Sensor
  4. Montar a los lente junto con la batería en una caja aparte
  5. Sellar cables con plástico termoretráctil
  6. Realizar pruebas

Sensibus 1.2

  1. Analizar resultados de pruebas anteriores
  2. Realizar las mejoras en diseño,  agregar dos sensores más en los lentes con el fin de mejorar y tener un resultado similar al de la vista periférica simulando el ojo humano
  3. Realizar las modificaciones necesarias en el código de programación para el correcto funcionamiento de los lentes.
  4. Una vez realizadas las modificaciones anteriores, en este caso soldar para evitar fallas en cuanto a desconexiones y montar todo en su lugar tomando como base el primer prototipo.

Sensibus 1.3

  1. Realizar las mejoras en diseño, en este caso se decidió añadir un cinturón que trabaje en conjunto de los lentes para mayor detección.
  2. Se consiguió ayuda para descargar solid works y trabajar en él el desarrollo de el siguiente prototipo en una maqueta 3D digital
  3. Imprimir en 3D el diseño de solidworks
  1. Una vez impreso el diseño de solidworks, montar sensores, vibradores, baterías, etc. Conectar y soldar en caso de ser necesario.

Realizar pruebas más profesionales e ir a centros hospitalarios a recolectar más información a base de pruebas.

 

SMPP 1.1

  1. Diseñar el prototipo
  2.  Recortar y tener bases listas
  3. Conectar y verificar todos los sistemas y circuitos
  4. Realizar la programación y pasarla
  5. Revisar que funcione y empezar a escalar el modelo.

 

Galería Método


Resultados

Sensibus 1. Se obtuvieron 2 prototipos funcionales 2. Se realizo el modelo en 3D de solidworks para uno de los prototipos finales

 

Galería Resultados


Discusión

Se espera poder mejorar el funcionamiento y agregar nuevos sensores que detecten variaciones y obstáculos en el suelo y ayudar en el propósito de ODS 3.6 y como posible operación agregar inteligencia artificial

Conclusiones

Las pruebas realizadas en personas con discapacidad visual, muestran que el proyecto Sensibus en su primera parte cumple con el objetivo e hipótesis planteadas en esta investigación; por lo que en la segunda parte del proyecto y con la prueba del prototipo de la silla lograremos alcanzar al 100% las metas planteadas en esta investigación



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Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Method Gallery

Results

Results Gallery

Discussion

Conclusions

Bibliography