Modular Haptic Based Navigation for Visually Impaired Persons

Denna rapport behandlar konstruktion och testning av ett modul- och haptikbaserat navigeringssystem avsett för synnedsatta. Projektet har delvis finansierats av Ögonfonden och har utförts vid Umeå universitet. Idén om haptikbaserade navigeringssystem är inte ny och arbetet har därför lutat sig mot tidigare forskning, exempelvis forskning utförd av Daniel Innala Ahlmark et al. vid Luleå tekniska universitet. Det som dock inte hittas vid granskning av tidigare forskning är en modulbaserad implementering. Uppsatta krav inkluderar skapande av en sensormodul med rimlig spatial upplösning, en vibrationsmodul som avkodar synfältet samt att en pilotstudie som testar dessa moduler skulle upprättas. Modulerna bestod bland annat av mikrokontrollern STM32L072KZT6 och lasersensorn VL53L5CX. Bluetooth har använts för att skapa en trådlös UART-brygga mellan modulerna. Prototypen skapades på perfboards och mjukvaran skrevs i C. Resultat från pilotstudien visade att testpersonerna kände tillit till systemet samt fann det hjälpsamt vid navigering. Ingen tidsvinst kunde dock observeras. Avslutningsvis har detta arbete visat att det är möjligt att skapa ett modul- och haptikbaserat navigeringssystem men att vidareutveckling krävs för att realisera detta. Vad som behöver göras för att öka prestandan i just denna modulbaserade implementering har dock konstaterats.This paper describes the construction and testing of a module and haptic based navigation system aimed for visually impaired persons. The project is partly founded by Ögonfonden and has been carried out at Umeå University. Research in haptic based navigation systems isn’t entirely new and thus the project has looked into previous research for instance the one performed by Daniel Innala Ahlmark et al. at Luleå University of Technology. However, no module based approach has been found when reviewing previous research. Set criteria for the project includes the creation of a sensor module with acceptable spatial resolution, a haptic module decoding the field of view and a pilot study testing the system. The modules include components such as the microcontroller STM32L072KZT6 and the laser sensor VL53L5CX. Bluetooth was used to create a wireless UART bridge between the modules. The prototype was constructed on perfboards and the software was written in C. Results from the pilot study shows that the test persons felt a trust for the system and found it helpful for navigating. However, no time gain was found. Finally, this project has shown that it’s possible to create a modular haptic based navigation system, however, more development is needed to actualize this. Nonetheless, what needs to be done to increase the performance in this particular module based implementation is evident