คำว่า “Haptic” มีที่มาจากคำว่า “Haptic Technology” ซึ่งเป็นการสร้างประสบการณ์การสัมผัสโดยการใช้แรง การสั่นสะเทือน หรือการเคลื่อนไหวไปยังผู้ใช้งาน

“Haptic Shoes” จึงอาจเรียกได้ว่าเป็นรองเท้าแห่งอนาคตที่รวบรวมแง่มุมทางเทคโนโลยีพื้นฐานทั้งหมดเพื่อมอบแนวทางแก้ไขปัญหาที่ตอบโจทย์ ซึ่งบางครั้งปัญหาเหล่านี้มักไม่ได้รับการแก้ไข ด้วยการใช้ Sensor ต่างๆ และการเชื่อมต่อถึงกัน เราจะสามารถรวบรวมข้อมูลจากสภาพแวดล้อม และแจ้งให้ผู้สวมใส่ทราบถึงเหตุการณ์และสภาวะรอบตัวในรูปแบบที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สิ่งนี้จะทำหน้าที่เสมือนเป็นประสาทสัมผัสที่หกของบุคคล และจะช่วยปกป้องพร้อมทั้งทำหน้าที่ให้ดีที่สุดในทุกสถานการณ์ ไม่ว่าจะเป็นการเดินผ่านแอ่งน้ำ การหลบหลีกสิ่งกีดขวาง หรือการวิเคราะห์ตำแหน่งและที่อยู่ของเขาเพื่อแจ้งให้ผู้ที่เกี่ยวข้องทราบ เช่น สมาชิกในครอบครัวหรือบุคคลอื่น คุณสมบัติที่สำคัญยังรวมถึงการมี Module GPS และ GSM ซึ่งจะตรวจจับตำแหน่งของบุคคล และหากเกิดอุบัติเหตุใดๆ ก็จะแจ้งข้อมูลไปยังผู้ที่เกี่ยวข้องทันที

WORKING OF PROJECT

THE LAYERS OF THE SHOE:

โปรเจกต์นี้แบ่งออกเป็น 3 ชั้น (Layers):

· Layer 1: ประกอบด้วยส่วนส่งข้อความแจ้งตำแหน่ง (ปุ่มขอความช่วยเหลือ)

· Layer 2: ประกอบด้วยชั้น Piezoelectric (ผลิตกระแสไฟฟ้า)

· Layer 3: ประกอบด้วย Sensor ต่างๆ เพื่อนำทางผู้ใช้งานตามความต้องการ

SHOE LAYER 1

Layer 1 ประกอบด้วย Module GPS (Global Positioning System), GSM (Global System for Mobile Communication), Arduino Uno และ Push Button

ในระบบนี้ มีปุ่มขอความช่วยเหลือติดตั้งอยู่ที่รองเท้า เพื่อที่ว่าในกรณีฉุกเฉิน ผู้ใช้งานสามารถกดสวิตช์ได้ทันที โดยในขณะนั้นตำแหน่งปัจจุบันของผู้ใช้งานจะถูกส่งไปยังรายชื่อติดต่อของผู้ใช้งาน (สมาชิกในครอบครัวและบริการฉุกเฉิน) เพื่อให้สามารถรับความช่วยเหลือได้ ปุ่มที่จัดเตรียมไว้ยังช่วยให้ผู้พิการทางสายตาระบุตำแหน่งได้ง่ายขึ้น (ผ่านการสัมผัสและรู้สึกถึงปุ่ม)

ตำแหน่งจะถูกดึงข้อมูลโดย Module GPS ซึ่งเชื่อมต่อกับดาวเทียมและระบุพิกัดละติจูดและลองจิจูด ข้อความจะถูกส่งด้วยความช่วยเหลือของ Module GSM โดย Module GSM ถูกโปรแกรมให้ส่งข้อความขอความช่วยเหลือไปยังรายชื่อติดต่อที่ผู้ใช้งานระบุไว้ และควบคุมการทำงานโดยใช้ Microcontroller Arduino

LOCATION SENDING FEATURE

SHOE LAYER 2

Piezoelectric เป็นวัสดุที่ใช้ทำ Transducers ที่สามารถเปลี่ยนสลับไปมาระหว่างพลังงาน Electrical และการเคลื่อนไหวเชิงกลหรือแรงได้ ดังนั้น วัสดุเหล่านี้จึงสามารถใช้เป็นกลไกในการเปลี่ยนการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อม (โดยปกติคือการสั่นสะเทือน) ให้เป็นพลังงาน Electrical ที่สามารถจัดเก็บและนำไปใช้จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อื่นๆ ได้

ใน Layer 2 ของรองเท้า มีการใช้ Transducers แบบ Piezoelectric จำนวน 15 ตัว เชื่อมต่อเข้าด้วยกันและวางไว้ที่จุดรับแรงกดของเท้า ดังนั้นแรงกดที่เกิดขึ้นขณะเดินจะถูกเปลี่ยนเป็นปริมาณทางไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมต่อ Bridge Rectifier เข้ากับวงจร และแรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะถูกนำไปใช้ชาร์จแบตเตอรี่ขนาด 3.7V

ชั้นนี้มีประโยชน์ในด้านการนำพลังงานที่สูญเสียไปขณะที่เราเดินกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งทำให้โปรเจกต์นี้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากพลังงานถูกสร้างขึ้นในขณะเดิน และสามารถนำไปใช้กับงานอื่นๆ ต่อไปได้

SHOE LAYER 3

Layer 3 ของรองเท้าประกอบด้วย LCD (Liquid Crystal Display), Solar Panel, Water Sensor, Vibration Sensor, Ultrasonic Sensor, Module Bluetooth, Accelerometer, Potentiometer และ Arduino Mega

เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น การทำงานของ Layer 3 แบ่งออกเป็นสองหมวดหมู่:

a) จัดการกับ Sensor ต่างๆ ที่เชื่อมต่อกัน และส่งข้อมูลไปยังแอปพลิเคชันที่ออกแบบขึ้นเอง

b) ส่วนที่สองมีหน้าจอ LCD Display และ Water Sensor เชื่อมต่อกัน เพื่อแสดงรายละเอียดต่างๆ บนหน้าจอ LCD

LAYER 3: PART 1

Part 1 ประกอบด้วย Solar Panel, Vibration Sensor, Ultrasonic Sensor เชื่อมต่อกับ Module Bluetooth หน้าที่ของ Sensor ต่างๆ มีดังนี้:

Ultrasonic Sensor ใช้สำหรับตรวจจับตำแหน่งของวัตถุที่อยู่ใกล้เคียง และหากถึงระยะห่างขั้นต่ำที่กำหนดไว้ ผู้ใช้งานจะได้รับการแจ้งเตือนด้วยเสียงเพื่อป้องกันการชน

Vibration Sensor ใช้เพื่อตรวจจับการสั่นสะเทือนที่รุนแรงในบริเวณโดยรอบ เพื่อที่ว่าหากมียานพาหนะขนาดใหญ่แล่นผ่าน จะมี Buzzer แจ้งเตือนให้บุคคลนั้นทราบล่วงหน้า

Solar Panel ใช้เพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า และสามารถนำไปใช้ชาร์จอุปกรณ์อื่นๆ ได้

อุปกรณ์ทั้งหมดเหล่านี้เชื่อมต่อกับ Module Bluetooth ซึ่งช่วยให้ Microcontroller สามารถเชื่อมต่อกับ Mobile App และสามารถดูข้อมูลจาก Sensor หลายตัวในแอปเพื่อการติดตามได้

LAYER3 PART A

LAYER3 PARTB

LAYER 3: PART 2

Part 2 ประกอบด้วยหน้าจอ LCD, Potentiometer และ Water Sensor เชื่อมต่อกับ Arduino Mega

หน้าที่ของ Water Sensor คือการตรวจวัดระดับน้ำ โดยพิจารณาจากกรณีที่ผู้พิการทางสายตาเหยียบลงในแอ่งน้ำโดยไม่รู้ตัว ผู้ใช้งานจะได้รับการแจ้งเตือนด้วยเสียง ซึ่งช่วยรักษาความปลอดภัยให้กับระบบของรองเท้า ส่วนรายละเอียดอื่นๆ ของโปรเจกต์จะแสดงบนหน้าจอ LCD

ดังนั้น ชั้นทั้งหมดเหล่านี้รวมกันเป็น Haptic Shoe ซึ่งมีฟีเจอร์ต่างๆ เช่น การนำทางและระบบกลไกการแจ้งเตือนรูปแบบต่างๆ

How App Was Designed:

ข้อมูลที่ส่งโดย Microcontroller ผ่าน Bluetooth จะถูกรับโดยแอปพลิเคชัน ตัวแอปได้รับการออกแบบเองด้วยความช่วยเหลือของ MIT APP INVENTOR