Informatii generale
- Categorie: Roboti
- Judetul: București
Descriere
Plane Walker este un dispozitiv autonom conceput sub forma unui ham ergonomic cu structură din sârmă modelată manual pe corp, dotat cu o rețea de senzori de distanță și un microcontroler ESP32. Dispozitivul identifică în timp real obstacolele aflate în zona trunchiului și a capului și avertizează purtătorul prin feedback haptic direcțional.
Spre deosebire de soluțiile clasice bazate pe ghidaj audio sau bastonul alb, Plane Walker funcționează pe un principiu 100% tactil/haptic, păstrând canalul auditiv al utilizatorului complet liber pentru a percepe zgomotul ambiental și traficul urban în condiții de siguranță maximă.
Tehnologii
Arhitectura hardware a dispozitivului Plane Walker se bazează pe un microcontroler ESP32 DevKitC dual-core, optimizat pentru rularea asincronă a sarcinilor, unde un nucleu achiziționează datele de la senzori, iar celălalt controlează actuatoarele fără blocaje. Sistemul integrează patru senzori ultrasonici HC-SR04 dispuși la o sută optzeci de grade pentru acoperirea vectorilor Nord, Est, Vest și Sud, conectați cu patru motoare de vibrație tip pastilă plasate direcțional pe ham. Alimentarea de peste șaisprezece ore este asigurată de doi acumulatori Li-Ion 18650 în paralel, un modul de încărcare TP4056 USB-C, un ridicător de tensiune MT3608 la cinci volți și tranzistori NPN 2N2222 ca drivere de putere.
Structural, dispozitivul este realizat sub forma unui ham cu un schelet interior subțire din sârmă modelat manual pe umeri pentru stabilitatea senzorilor, îmbrăcat în material textil moale. Componentele sunt fixate durabil prin fuziune polimerică termică, realizată prin topirea controlată a plasticului hamului direct peste cadrul metalic pentru a preveni desprinderea pieselor la mișcare. Conexiunile electrice sunt executate pe o matrice PCB dedicată care elimină firele libere și folosește socluri mamă pentru ESP32, oferind rezistență la șocuri și demontare rapidă fără letcon.
Firmware-ul este scris în C++ în Arduino IDE și include optimizări ce reduc latența de răspuns sub zero virgulă o secundă, implementând eliminarea bruiajului reciproc prin pauze de treizeci de milisecunde între citirile succesive. Funcția de achiziție folosește un timeout dinamic de douăzeci de milisecunde pentru a limita scanarea la trei virgulă patru metri. Algoritmul utilizează praguri diferențiate, respectiv o sută cincizeci de centimetri pentru vectorul Sud și o sută de centimetri pentru cei laterali și cel frontal, totul fiind protejat la pornire de o rutină de boot protection de două secunde.
Cerinte sistem
Sistemul dispune de o unitate de alimentare autonomă formată din doi acumulatori Li-Ion 18650 conectați în paralel pentru dublarea capacității. Reîncărcarea se realizează prin portul USB-C integrat pe ham, legat la un modul TP4056 cu circuit de protecție completă.
Componente electronice:
• 1 x Placă de dezvoltare ESP32 DevKitC
• 4 x Senzori ultrasonici HC-SR04
• 4 x Motoare haptice tip pastilă (Coin-Type)
• 4 x Tranzistori NPN 2N2222
• 8 x Rezistori de 1kΩ
• 1 x Rezistor de 220Ω
• 2 x Acumulatori Li-Ion 18650
• 1 x Modul de încărcare TP4056 cu port USB-C
• 1 x Modul ridicător de tensiune MT3608 Step-Up
• 1 x Întrerupător mecanic tip Slide
• Socluri de pini mamă
Realizatori
Daria Malcoci
- Scoala: Colegiul Național ¨Elena Cuza´¨
- Clasa: 10
- Judet: București
- Oras: Sector 6
Screenshots
