laser guia de vision, Proyectos de Electrotecnia. Insituto politecnico nacional
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brunoboat12 de noviembre de 2017

laser guia de vision, Proyectos de Electrotecnia. Insituto politecnico nacional

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my high school was committed to carry out projects to facilitate the class in a school for blind children, this was one of the projects made acording to de teachers's requirements, (mi escuela secundaria se comprometio a...
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Índice 1.

Resumen………………………………………………… ….2

2.

Introducción……………………………………………… ….3

2.1. Antecedentes……………………………………………..3

2.2. Problemática…………………...…………………………3

2.3. Marco Jurídico……………………………………………3

3. Desarrollo………... ………………………………………….4

2.4. Idea Básica……………………………………………….4

2.5. Materiales y Costos…………………………………...…4

2.6. Funcionamiento…………………………………………..5

2.7. Diseños Iniciales…………………………………………5

2.8. Diseños Finales…………………………………………..7

4. Resultados Obtenidos…………………………………...… 8

5.

Conclusión………………………………………………… ...9

6. Agradecimientos………………………………………..… 10

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1. Resumen La investigación para este proyecto se realizó en la Escuela Especial N°1 de Ciegos y Disminuidos visuales, con la intención de brindarles herramientas que les puedan ayudar durante clases, a mejorar las condiciones de trabajo o de los alumnos. Durante la investigación las docentes de esta escuela informaron a los alumnos y a profesores de la Escuela Provincial de Educación Técnica Numero 1 de formas en las que se puede mejorar o al menos detener el deterioro de la visión en los alumnos de esta escuela, de las cuales surgieron ideas para desarrollar herramientas destinadas al cumplimiento de estos propósitos, una de estas es el láser estimulador de movimiento ocular, este específicamente hecho de manera que el profesor dibuje un patrón en una pared el cual los alumnos con disminución visual seguirían, ejercitando así la visión, además de tener que ser portable y de fácil uso.

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2. Introducción

En un principio los alumnos de la Escuela Provincial De Educación Técnica (EPET) visitaron la Escuela Especial N°1 de Ciegos y Disminuidos Visuales, donde las docentes del establecimiento explicaron las condiciones de trabajo, y las áreas posibles de mejoras, en base a las cuales los alumnos desarrollarían las herramientas para resolver estas problemáticas.

Los alumnos de la Escuela Especial N°1 de Ciegos y Disminuidos Visuales que poseen una disminución visual menor en un ojo tienden a ver utilizando solo el ojo de mayor capacidad ocular, esto provoca que se deteriore a un ritmo más rápido la visión en el ojo con mayor disminución visual por la falta de ejercicio de este mismo. En casos donde el alumno posee una capacidad visual similar en ambos ojos, también pasa que para no esforzar la vista los alumnos giran la cabeza para seguir movimientos el lugar de mover el ojo, lo que al igual que en el caso anterior evita que la visión se ejercite.

El láser estimulador de movimiento ocular fue ideado con el objetivo de ser una herramienta económica usado en clases para colaborar en la estimulación de la visión de los alumnos con problemas de disminución visual, para su uso un docente utilizaría un joystick para mover el láser por la pared o bien podría utilizar uno de los pulsadores para un patrón predeterminado, mientras que el alumno se taparía el ojo de mayor capacidad y sin mover la cabeza seguiría el patrón hecho por el profesor de esta manera ejercitando la visión. Los médicos pueden recomendar ejercicios para los ojos para enfermedades que involucran cómo funcionan juntos los ojos, tales como la insuficiencia de convergencia, Normalmente ejercicio visual es recomendado en problemas tales como:

• Dificultad de enfocar los ojos al leer • Un ojo que tenga un desplazamiento diferente al otro • Después de cirugía • Estrabismo • Ambliopía • Problemas de visión en 3d, o binocular de visión

3. Desarrollo Para empezar el desarrollo se hicieron consultas a las docentes de Escuela Especial N°1 de Ciegos y Disminuidos Visuales, quienes plantearon la necesidad de que sea un artefacto que pudiera trabajar de forma independiente a la alimentación eléctrica para que pudiera ser portable, y que este pudiera visualizar un patrón en una pared.

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Componente Cantidad Costo estimado Batería 9V 1 160$ Capacitor de 1000 uf 1 40$ Fuente de 9V 1ª 1 130$ Joystick 1 70$ Microcontrolador PIC 16-f873

1 198$

Laser 1 32$ Oscilador Cristal 10 MHz 1 85$ Pla - 100-200$ Regulador 7805 1 13$ Servomotor SG-90 2 160$ 2N7000 2 60$ Total - 1048$-1148$

Este artefacto ideado para la ejercitación visual capaz de formar patrones en una pared a 2 metros de distancia con un láser, ya sea mediante a los patrones predefinidos utilizados al accionar los pulsadores o con el control libre usando el joystick, esta proyección tendría un rango de 2 metros cuadrados a una distancia de 2 metros, esta herramienta tendría que ser portable y poder actuar independiente a carga eléctrica por un periodo de tiempo de alrededor de 20 a 30 minutos, para poder tener un uso más cómodo ya que no estaría asignado a una sola aula. Estaría todo esto manejado mediante un microcontrolador PIC 16f873, el cual sería programado en C mediante mikroC, y usando las señales analógicas enviadas por el joystick el cual actúa como potenciómetro, el microcontrolador leería estas señales, haciéndolas digitales y actuaria acorde, variando los pulsos enviados a los servomotores haciendo que estos se muevan.

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La batería tiene una duración de 30 minutos, esta se calculó analizando la curva de descarga en relación al consumo.

Este proyecto paso por múltiples etapas durante su desarrollo, en un principio fue diseñado con una mecánica similar a un brazo, el movimiento estaría controlado por un servomotor en la base y otro sosteniendo la parte final que tendría el láser.

Sin embargo este diseño ponía demasiado peso innecesariamente sobre el segundo servomotor, por lo que se cambió a un diseño con la misma mecánica pero más pequeño, acortando la parte final que sostenía el láser, con esta mecánica el servomotor era controlado desde el lado interior de del brazo, pero quedaba expuesto de igual manera.

Para evitar que la exposición del servomotor y la carga de peso innecesario por parte del servomotor se desarrolló otro diseño en el que el láser estaría sostenido por una pieza interior, y accionado por el servomotor desde uno de los lados, el cual sería luego cubierto con una tapa. Este nuevo diseño también contaba con 4 bolillas en la base para que funcione con menos rozamientos al girar el primer servomotor.

El diseño de la base como una caja con la tarea de cubrir todas las partes electrónicas, para esto se congeniaron las medidas necesarias y se diseñó acorde,

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esta caja también debería sostener los pulsadores y el joystick de manera que sea cómodo al docente para usar. A esta caja luego se le realizó una abertura para el paso de los cables de los servomotores y el láser, los cuales irían ubicados por sobre esta.

Para la parte final del diseño se modificaron las piezas para una más fácil impresión, se eliminó la simetría de la pieza que definiría el movimiento lateral del láser por el bien de ahorrar material y espacio, en este nuevo diseño la pieza sostenedora del láser estaría sostenida de un lado por el servomotor y del otro por un eje corto sostenido por un buje. En la parte de la caja además se dividió en 2, manteniendo el mismo diseño, pero imprimiendo cada mitad por separado debido a que la impresión era interrumpida si la pieza era demasiado grande.

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4. Resultados Obtenidos En esta instancia se encuentra todavía en un periodo de pruebas, ya que es solo el prototipo por el momento, una vez pasado este periodo seria puesto a prueba en la Escuela Especial N°1 para Ciegos y Disminuidos Visuales, donde los docentes lo pondrían en uso.

Este dispositivo podría ser usado siendo controlado por el profesor mediante un joystick o mediante el uso de pulsadores. Este sería usado en el periodo de clases para hacer a los alumnos ejercitar la vista, contribuyendo a detener el deterioro visual.

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5. Conclusión

Se estima que pueda ser una herramienta para ayudar a disminuir el deterioro visual o ayudar a mejorar la visión a través de ejercicios visuales, los cuales son recomendados para fortalecer los músculos del ojo, estos ayudan a concentrar la vista, a aliviar los movimientos oculares y estimular su cerebro centro de la visión.

Este artefacto será puesto en uso luego de aplicar mejoras en la Escuela Especial N°1 de Ciegos y Disminuidos Visuales esperando así cumplir su objetivo.

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6. Agradecimientos Agradecemos a Lautaro Lino (ex alumno) por su trabajo en el diseño del circuito electrónico y la programación del microcontrolador. Agradecemos además a Cayupan Facundo (ex alumno) y Echenique Brian (ex alumno) por su trabajo en el diseño de la base y caja, además del primer diseño de las partes móviles y la investigación sobre las baterías necesarias para la autonomía del proyecto.

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