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DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN MODULO ASISTENTE ADAPTABLE AL
BASTN DE LAS PERSONAS CON DISCAPACIDAD VISUAL PARA
MEJORAR SU DESPLAZAMIENTO.
LUIS ALBERTO NIETO MARTELO
CARLOS VIDAL PADILLA CERDA
UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL CARIBEFACULTAD DE INGENIERA
INGENIERA MECATRNICA
BARRANQUILLA
2015
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DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN MODULO ASISTENTE ADAPTABLE AL
BASTN DE LAS PERSONAS CON DISCAPACIDAD VISUAL PARA
MEJORAR SU DESPLAZAMIENTO.
LUIS ALBERTO NIETO MARTELO
CARLOS VIDAL PADILLA CERDA
P!"#$%! '()#*%'+,$'-( ,, !%, ! #/ %%/! I(+#('#! M#$,%-('$!
A*#*! D'*$'/'(,
I(+. M,'$'! B,'!* M*$
UNIVERSIDAD AUTNOMA DEL CARIBEFACULTAD DE INGENIERA
INGENIERA MECATRNICA
BARRANQUILLA
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Nota de aceptacin:
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Firma del presidente del jurado
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Firma del jurado
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Firma del jurado
Barranquilla, 5 de febrero de 2015
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CONTENIDOP3+.
CONTENIDO II
TABLA DE FIGURAS VI
TABLA DE TABLAS VIII
TABLA DE ECUACIONES I4
TABLA DE GRFICOS 4
INTRODUCCIN 1
1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2
1.1 DESCRIPCIN DEL PROBLEMA 21.2 FORMULACIN DEL PROBLEMA 2
1.6 JUSTIFICACIN 6
2 OBJETIVOS 7
2.1 OBJETIVO GENERAL 7
2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS 7
6 MARCO TERICO 5
6.1 DISCAPACIDAD 5
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-.1.1 %"F"N&, +*'&)N"$ "N +& &'!%&% / #"$'#)N"$ "N +&
'&(N. -.1.1.1 'ipos de deficiencias. 10
-.1.1.2 *anifestaciones de las discapacidades. 11-.1.1.- Factores &mbientales. 12
6.2 DISCAPACIDAD VISUAL 16
-.2.1 #&%)$ %" %"F"N& !$U&+. 13
-.2.2 &U$&$ / "NF"#*"%&%"$. 15
-.2.- #"+&(N "$&&+ %" +&$ "#$)N&$ )N %$&&%&% !$U&+. 14
6.6 TIFLOT8CNICA9 SOLUCIONES DE ORIENTACIN Y MOVILIDAD 1:
-.-.1 "##) U&. 1
-.-.2 '6N& %" #&$'#"). 17
-.-.- '6N& %" )B8"')$ &%)$. 19
-.-.3 UN')$ %" #"F"#"N&. 20
6.7 ESTADO DE ARTE DEL BASTN BLANCO 20
-.3.1 ')$ %" B&$'(N B+&N). 2-
-.3.2 &/U%&$ "+"'#(N&$ %" *)!+%&% "'&$ "+"'#)N$ '#&!"+ %"!"$;. 23
-.3.2.1 'actile feedbac< na=i>ation ?andle for t?e =isuall@ impaired. 23
-.3.2.2 *ini>uide. 25-.3.2.- Bat
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7 MARCO LEGAL 715 MARCO METODOLGICO 7:
5.1 M8TODO DE ESTUDIO 7
4..1 #"%$"D) %" +& "$'#U'U#& B&$". 49
i=
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4..1.1 $istema de acople. 14..2 *#"$(N %"+ *)%"+) %" +& "$'#U'U#& B&$". 2
4..- #"%$"D) $$'"*& %" &+"#'&. -
: ANLISIS DE RESULTADOS :;
:.1 COMPARACIN DE PROTOTIPOS DESARROLLADOS. :;
:.2 PRUEBAS DEL PROTOTIPO BETA :;
:.6 CONCLUSIONES :ulo de inclinacin del bastn...........................................:5
E$,$'-( 5. Glculo lEmite sensor superior............................................................:5
E$,$'-( ;. Glculo lEmite sensor inferior..............................................................:5
iI
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TABLA DE GRFICOS
P3+.
G,@'$! 1. $e>uridad @ comodidad del bastn blanco............................................ 7>
G,@'$! 2. roblemas al identificar obstGculos con el bastn................................. 7>
G,@'$! 6. 'ipos de obstGculos de mGs difEcil deteccin........................................7>
G,@'$! 7. ndependencia en el desplaOamiento en la calle................................... 50
G,@'$! 5. UtiliOacin de un bastn diferente al actual...........................................50
G,@'$! ;. UtiliOacin de un dispositi=o electrnico en el bastn...........................50
I
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INTRODUCCIN
Cistricamente la ciencia se ?a interesado por estudiar la naturaleOa, >enerando
conocimientos sobre todo lo que nos rodea, fundamental para todas las ramas del
saber @ por ende para el campo de la n>enierEa @ la medicina. +a in>enierEa se ?a
encar>ado de idear soluciones para una multiplicidad de problemas tendientes a
mejorar la calidad de =ida de la ?umanidad, impre>nando tanto el campo industrial
como el de su =ida cotidianaP de i>ual forma la medicina, ?a trabajado en combatir
los problemas de salud, a los cuales los seres ?umanos son =ulnerables. %ando
permanente las mejores soluciones, estas disciplinas se ?an unido @ permitido la
in=encin de sistemas @ dispositi=os que brindan >ran a@uda en el bienestar de laspersonas, a esta unin se le conoce como bioin>enierEa. ardQell, 1994;
or otra parte, el ser ?umano usa sus r>anos de los sentidos para ubicarse @
desplaOarse en su entorno @ cuando una persona carece de al>uno de ellos, se
>enera de forma natural, un proceso de adaptacin para potenciar otros sentidos
que suplan el faltante. "n relacin con las personas cie>as, se desarrollan otros
sentidos como la audicin @ el tacto para desplaOarse, pero aun asE su mo=imientono es normal pues deben utiliOar instrumentos como el bastn blanco o de Coo=er,
el cual brinda una eItensin de la mano de la persona cie>a que le permite tocar la
superficie en que se desplaOa para >uiarse @ e=itar obstGculos presentes en el
camino. No obstante, la funcin del bastn es insuficiente a la ?ora de detectar
obstGculos que se encuentre por encima de la cadera de este >rupo de personas,
lo que le acarrea >olpes en sus eItremidades superiores, traI @Jo la cabeOa.
"n esta in=esti>acin se propone idear un dispositi=o que mejore la calidad de
=ida de las personas con discapacidad =isual se=era, se pretende lo>rar mediante
la construccin de un sistema electrnico capaO de detectar cierto tipo de
obstGculos, de difEcil percepcin con un bastn para las personas in=identes.
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1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 DESCRIPCIN DEL PROBLEMA
+a dificultad para identificar obstGculos por encima de donde termina el bastn, es
decir, por encima del man>o, es uno de los principales problemas que las
personas in=identes tienen al momento de desplaOarse de un lu>ar a otro, aun
mas cuando este no es mu@ frecuentado.
"sto se debe a que la ?erramienta Bastn Blanco o de Coo=er; que ellos utiliOan
para identificar la superficie sobre la cual caminan, no les brinda la suficiente
autonomEa para identificar cierto tipo de superficies o impedimentos en el camino.
"sta in=esti>acin pretende idear una solucin que mejore la confianOa @
se>uridad en el desplaOamiento de las personas que no cuentan con este
importante r>ano de los sentidos, mediante un sistema electrnico, adaptable al
bastn que @a utiliOan.
1.2 FORMULACIN DEL PROBLEMA
RuGles son los principales problemas que tienen las personas in=identes al
utiliOar el bastn como forma de identificar obstGculos presentes en el entorno @ de
qu manera se podrEa a@udar a mejor la identificacin de estos objetosS
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1.6 JUSTIFICACIN
+as personas que pierden la =ista por mltiples raOones, o los in=identes de
nacimiento, presentan >randes des=entajas @ dificultades ante un mundo que es
cada dEa mGs =isual. &nte estas e=entualidades, las construcciones modernas son
diseKadas teniendo en cuenta a este >rupo de personas para que sus
desplaOamientos sean menos complejo @ mGs se>uro. $in embar>o, en olombia
los diseKos de las edificaciones no son pertinentes con esta problemGtica de las
minorEas in=identes.
"n tales circunstancias, se ?ace indispensable que las personas con discapacidad=isual utilicen un dispositi=o para el desplaOamiento, por lo >eneral usan un bastn
blanco el cual le brinda un posibilidad de desplaOamiento, pero este por sE solo no
es suficiente porque muc?as personas que lo utiliOan no se sienten con la
confianOa @ se>uridad suficiente para salir sin compaKEa de otra persona que los
oriente.
$on estas las raOones que le dan =iabilidad @ justifican pro@ectos como elpresente, con el cual se pretende diseKar un sistema que le brinde un ma@or >rado
de confianOa @ se>uridad para que las personas con esta discapacidad se puedan
desplaOar con independencia.
"l desarrollo de este dispositi=o es factible @a que en la actualidad en el mercado
?a@ una >ran =ariedad, en los cuales se pueden encontrar los insumos necesarios
para lle=ar acabo el desarrollo del mismo. "ste dispositi=o no pretende reemplaOar
el bastn blanco o bastn de C))!"# utiliOado por las personas con
discapacidad =isual, sino que por el contrario es un dispositi=o tecnol>ico que
pretende brindar un apo@o al bastn que estas personas utiliOan.
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2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
%iseKar un sistema electrnico capaO de asistir el uso del bastn de las
personas con discapacidad =isual, con el propsito de identificar obstGculos
por encima del ran>o de deteccin que brinda el bastn.
2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS
%iferenciar los trminos e implicaciones de deficiencia, discapacidad @
restricciones, ademGs de identificar las causas que conlle=an a la
discapacidad =isual.
%escribir los mtodos de desplaOamiento de las personas con discapacidad
=isual @ los a=ances tecnol>icos del bastn blanco.
%efinir los principales objetos @ terrenos que representan peli>ro para las
personas in=identes.
"laborar un prototipo alfa de un sistema electrnico, capaO de asistir el uso
del bastn blanco, que sir=a para la recoleccin de informacin de aspectos
que se deberEan mejorar para el desarrollo del prototipo beta.
%i=ul>ar a la comunidad cientEfica de los aspectos mGs rele=antes de lain=esti>acin @ su desarrollo.
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6 MARCO TERICO
6.1 DISCAPACIDAD
La discapacidad no debera ser un obstculo para el xito. Yo mismo he sufrido
una neuropata motora durante la prctica totalidad de mi vida adulta, y no por ello
he dejado de desarrollar una destacada carrera profesional como astrofsico y de
tener una feliz vida familiar1, con esta refleIin el cientEfico britGnico $tep?en L
CaQ eIalta que la discapacidad en muc?as ocasiones sea mental o social.
"l informe sobre la discapacidad mundial establece el concepto de discapacidad
adoptado por +a lasificacin nternacional del Funcionamiento, de la
%iscapacidad @ de la $alud F;, en la cual ?ace referencia a la discapacidad
como un trmino >enrico que en>loba trminos como deficiencias, limitaciones
de acti=idad @ restricciones para la participacin. "l enfoque establecido por la F
en el concepto de discapacidad es uno biopsicosocial, en el que se propone
a>re>ar la multidimensionalidad dentro del concepto de la discapacidad, desde lo
biol>ico, lo emocional @ lo social. "ste informe fue aceptado @ =alidado por el%epartamento &dministrati=o Nacional de "stadEsticas %&N"; de olombia,
aplicGndolo en el censo nacional realiOado en 2005. %&N", 2007;
+a F no se puede utiliOar como sistema para clasificar las enfermedades,
trastornos, lecciones, @Jo estados de salud, debido a que la discapacidad en su
trmino >lobal no es una enfermedad, para esto la )*$ ?a realiOado una
lasificacin nternacional de "nfermedades "A10;. "l F clasifica elfuncionamiento @ la discapacidad asociados con las condiciones de salud. or
tanto la )*$ recomienda que se trabajen con ambas clasificaciones para tener
1$tep?en L CaQ, rolo>o: nforme mundial sobre la discapacidad, 2011.
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una =isin mGs amplia del estado de salud de las personas. &demGs la F @a no
se puede considerar como una clasificacin de las Tconsecuencias de las
enfermedades se>n )r>aniOacin *undial de la $alud, 2001;, sino como los
componentes de la salud.
La discapacidad no es al!o "ue se tiene #por ejemplo, ojos azules$ ni al!o
"ue se es #por ejemplo, bajo o del!ado$, sino "ue se entiende como un
estado de funcionamiento "ue describe el ajuste entre las capacidades del
individuo, la estructura y expectativas de su entorno personal y social
2a=iria, 2000;
+a )r>aniOacin *undial de la $alud )*$; estima se>n datos recolectados
sobre la discapacidad a ni=el mundial en 2010 que afecta al 15V de la poblacin
mundial, esto es mGs de mil millones de personas, con lo cual se nota un
incremento de 5V en las cifras dadas a conocer en los 0s. +a )*$ eIplica que
este incremento se debe al en=ejecimiento de la poblacin mundial, lo que trae
consi>o enfermedades @ problemas relacionados con la edad, @ por esto ?ace un
llamado a atender esta problemGtica, debido que se espera que esta cifra si>a en
aumento. "n olombia ?a@ mGs de 2.- millones de personas que presentan
al>una discapacidad esto se>n los datos arrojados del censo realiOado en 2005
por el %epartamento &dministrati=o Nacional de "stadEsticas %&N";. %&N",
2007;
2a=iria, . 2000;. Una mirada a la persona con discapacidad desde la perspecti=a ecol>ica.
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6.1.1 D#@'$'#($', /''%,$'!(#* #( /, ,$%')'&,& " #*%'$$'!(#* #( /,,%'$',$'-(.
"n ma@o de 2001 en la 53a&samblea *undial de la $alud se establecieron los
conceptos e implicaciones de las palabras deficiencia, limitaciones en la acti=idad
@ restricciones en la participacin.
%eficiencia: es la anormalidad o prdida de una estructura corporal partes
anatmicas del cuerpo, como r>anos @ eItremidades; o de una funcin
corporales funciones fisiol>icas de los sistemas corporales;. +as funciones
fisiol>icas inclu@en las funciones mentales. on anormalidad se ?ace
referencia, estrictamente, a una des=iacin si>nificati=a respecto a la normaestadEstica establecida
Una deficiencia no necesariamente es si>no de enfermedad, es un estado de
salud, por lo cual no siempre se puede tratar como enfermo a una persona con
una deficiencia. No se puede cate>oriOar que los nicos aspectos que inclu@e la
deficiencia son trastornos @Jo enfermedades, tambin se puede considerar la
perdida de una pierda como una deficiencia. $e debe tener claro que una
deficiencia puede ocasionar otra. )r>aniOacin *undial de la $alud, 2011;
+as deficiencias se clasifican en cuatro cate>orEas: prdida o ausencia, reduccin,
aumento o eIceso @ des=iacin, cada una corresponde a un ni=el de deficiencia
estipulado por la F.
+imitaciones en la acti=idad- o discapacidad: son las dificultades que un
indi=iduo puede tener para realiOar acti=idades. Una Tlimitacin en la acti=idad
3T+imitacin en la acti=idad sustitu@e al trmino Tdiscapacidad usado en la =ersin de 1970 de la%%*.
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abarca desde una des=iacin le=e ?asta una >ra=e acti=idad, comparGndola
con la manera, eItensin o intensidad en trminos de cantidad o calidad, en la
realiOacin de la en que se espera que la realiOarEa una persona sin esa
condicin de salud.
#estricciones en la participacin3: son los problemas que puede eIperimentar
un indi=iduo para implicarse en situaciones =itales. +a presencia de una
restriccin en la participacin =iene determinada por la comparacin de la
participacin de esa persona con la participacin esperable de una persona sin
discapacidad en esa cultura o sociedad.
+a F ubica las limitaciones @ restricciones en un componente aparte, con esto se
a>rupa en una cate>orEa las acti=idades @ participacin que tiene una persona, la
)*$ no tiene una perspecti=a clara entre estos dos trminos, debido a las
=ariaciones en cada paEs. "n este documento se establece las acti=idades son
aquellas que la persona realiOa indi=idualmente @ la participacin es la que
coaccionada por la sociedad.
+os tres anteriores componentes pueden =erse afectados por factores personales
@Jo factores ambientales, el cual constitu@en el ambiente fEsico, social @ actitudinal
en el que las personas =i=en @ conducen sus =idas. "n la Fi>ura 1 se aprecia la
interaccin entre los componentes de la F, con esto se deja claro que los
componentes no son dependientes linealmente, sino multidimensionalmente, esto
implica que para tener uno no es necesario tener otro componente.
4T#estriccin en la participacin sustitu@e al trmino Tminus=alEa usado en la =ersin de 1970 dela %%*.
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F'+, 1. nteraccin entre los omponentes de la F.
Fuente: )*$, lasificacin nternacional del Funcionamiento, de la %iscapacidad @ de la $alud.
+a F ejemplifica mediante =arios modelos las diferentes interacciones entre cada
uno de sus componentes con lo cual se puede obser=ar las interacciones
plasmadas en el modelo anterior:
Un indi=iduo puede presentar deficiencias sin tener limitaciones en la
capacidad: una desfi>uracin como consecuencia de la lepra puede no tener
efecto en la capacidad de la persona.
Un indi=iduo puede tener limitaciones en la capacidad @ problemas de
desempeKoJrealiOacin sin presentar deficiencias e=identes: reduccin en el
desempeKoJrealiOacin de las acti=idades diarias que se asocia con muc?as
enfermedades comunes.
Una persona puede tener problemas de desempeKoJrealiOacin sin deficiencias
o limitaciones en la capacidad: persona !C positi=a o un anti>uo paciente
recuperado de una enfermedad mental que se enfrentan a la esti>matiOacin o
la discriminacin en las relaciones interpersonales o el trabajo. Una persona puede presentar limitaciones en la capacidad sin asistencia, @
ausencia de problemas de desempeKoJrealiOacin en un entorno facilitador: un
indi=iduo con limitaciones en la mo=ilidad, puede ser pro=isto por la sociedad
de a@udas tecnol>icas que faciliten su desplaOamiento;.
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6.1.1.1 T'!* @'$'#($',*.
+as deficiencias incluidas por la F, se di=iden en dos >rupos: las funciones
corporales que ?ace nfasis en los sentidos de las personas @ las estructurascorporales que se enfoca en los r>anos. "sta clasificacin es utiliOada para
identificar el tipo de discapacidad que tiene una persona
&mbos >rupos poseen las mismas cate>orEas de clasificacin de deficiencias:
*entales
$ensoriales @ dolor
%e =oO @ ?abla
ardio=asculares, ?ematol>icas, inmunol>icas @ respiratorias
%i>esti=as, metablicas @ endocrinas
enitourinarias @ reproductoras
Neuromusculoesquelticas @ relacionadas con el mo=imiento
%e la piel @ estructuras relacionadas
+a )*$ especifica el ni=el de deficiencia de una persona que se encuentra encualquier de las cate>orEas antes mencionadas, esto lo ?ace mediante la
utiliOacin de la 'abla 1, la cual ademGs sir=e para medir factores como el ni=el de
dificultad @ las barreras que se le presentan a una persona con al>una
discapacidad. & cada ni=el le corresponde una clasificacin @ un porcentaje.
T,?/, 1. Ni=eles de deficiencia, de dificultad @ ambientalesF,$%! , #&' N')#/ C/,*'@'$,$'-( P!$#(%,#
0 N) ?a@ nin>una, insi>nificante; 0A3 VW%eficiencia 1 +"#& poca, escasa; 5A23 VW%ificultad 2 *)%"#&%& media, re>ular; 25A39 VW&mbientalBarreras; - #&!" muc?a, eItrema; 50A95 V
3 )*+"'& total; 94A100 V
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6.1.1.2 M,('@#*%,$'!(#* /,* &'*$,,$'&,*.
"stas pueden ser limitaciones en la acti=idad o restricciones en la participacin, en
otras palabras son dificultades para desarrollar acti=idades @a sean porimpedimento fEsico @ psicosocial, este se presenta por la discriminacin. +as
limitaciones en la acti=idad se cate>oriOan en:
&prendiOaje @ aplicacin del conocimiento
'areas @ demandas >enerales
omunicacin
*o=ilidad
&utocuidado
&l i>ual que la cate>oriOacin anterior la persona presenta restricciones en la
participacin acti=a dentro de la sociedad:
!ida domstica
nteracciones @ relaciones interpersonales
reas principales de la =ida !ida comunitaria, social @ cE=ica
%ependiendo al ni=el de dificultad al realiOar una acti=idad o una particin se
clasifican en la escala establecida por la )*$, 'abla 1.
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6.1.1.6 F,$%!#* A?'#(%,/#*.
"stos constitu@en el ambiente fEsico, social @ actitudinal en el que las personas
=i=en @ conducen sus =idas.
+a interaccin de los distintos ambientes puede tener efectos di=ersos en una
persona con una determinada condicin de salud. or ejemplo, un entorno con
barreras, o sin facilitadores, restrin>irG el desempeKo de la personaP mientras que
otros entornos mGs facilitadores puede incrementarlo pueden ser rampas en los
edificios. on lo cual presenta la si>uiente cate>oriOacin:
roductos @ tecnolo>Ea
"ntorno natural @ cambios en el entorno deri=ados de la acti=idad ?umana
&po@o @ relaciones
&ctitudes
$er=icios, sistemas @ polEticas
&l i>ual que en los anteriores casos dependiendo si los factores ambientales son
fa=orables o por el contrario se con=ierten una barrera estos se clasifica se>n la'abla 1.
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6.2 DISCAPACIDAD VISUAL
+a discapacidad =isual ?ace parte de las deficiencias establecidas por la F, la
cual estG incluida en las deficiencias de tipo sensorial @ dolor ?aciendo referencia
aquellas personas que tienen limitaciones para =er, comprendiendo las personas
que son cie>as carecen de la =ista; los que no pueden percibir la luO, ?asta las
que tienen serias deficiencias =isuales como =er borroso o sombras aun utiliOando
lentes o a@udas especiales.
& ni=el mundial la estimacin ?ec?a por la )*$ en 2010 dice que en el mundo
eIisten 275 millones de personas que son discapacitadas =isuales @ de las cuales-9 millones son totalmente cie>as. "n la Fi>ura 2 se obser=a la relacin entre la
poblacin mundial @ los discapacitados =isuales, a su =eO de este >rupo con las
personas cie>as.
F'+, 2. %iscapacidad =isual @ ce>uera en el mundo.
Fuente: Lorld Cealt? )r>aniOation: !isual mpairment and Blindness 2010
"n olombia el %epartamento &dministrati=o Nacional de "stadEstica con el censode 2005 encontr que en olombia eIisten 2.4 millones de personas con al menos
una discapacidad, esta cifra representa el 4.3V de la poblacin colombiana, de
este >rupo cerca de 1.2 millones de personas tienen limitaciones permanentes
para =er como lo indica la 'abla 2.
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T,?/, 2. %iscapacidad en olombia, enso 2005 %&N"P!?/,$'-( P#),/#($',
'otal personas censo 2005 31.232.937'otal personas con por lo menos una discapacidad 2.4-2.255 4,3
ersonas con limitaciones para =er 1.13-.992 3-,5ersonas con limitaciones para caminar 0.127 29,-
ersonas con limitaciones para oEr 353.722 1,-
ersonas con limitaciones para usar braOos @ manos -7.597 13,
ersonas con limitaciones para ?ablar -30.3-0 12,9
ersonas con limitaciones para entender aprender -15.401 12
ersonas con limitaciones para relacionarse con los demGs 25.5- 9,7
ersonas con limitaciones para su autocuidado 23.11- 9,3
ersonas con otra limitacin 393.74- 17,7
Fuente: #esultados encuesta %&N" 2005
6.2.1 G,&!* @'$'#($', )'*,/.
+a )*$ ademGs establece en la lasificacin nternacional de "nfermedades
"A10; Lorld Cealt? )r>aniOation, 2011;, la funcin =isual se subdi=ide en
cuatro ni=eles:
!isin normal
%iscapacidad =isual moderada
%iscapacidad =isual >ra=e
e>uera.
+a discapacidad =isual moderada @ la discapacidad =isual >ra=e se rea>rupan
comnmente bajo el trmino Xbaja =isinYP la baja =isin @ la ce>uera representan
conjuntamente el total de casos de discapacidad =isual.
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6.2.2 C,*,* " #(@##&,*.
"Iisten enfermedades que pueden ?acer que una persona quede en condicin de
discapacitado =isual o presente ce>uera total, la )*$ en estudio realiOado en eltema en el aKo 2010 estableci las enfermedades que mGs ocasionan
impedimento =isual ce>uera en el mundo *ariotti, @ otros, 2012;. "n la 'abla - se
aprecian los porcentajes de participacin en cada cate>orEa que tienen cada una
de las enfermedades @ problemas =isuales se>n )r>aniOacin *undial de la
$alud;.
T,?/, 6. orcentajes de las enfermedades que causan discapacidad =isual @ ce>uera
"nfermedades orcentaje por enfermedad%iscapacidad =isual ,e>uera
ataratas --V 51V#etinopatEa diabtica 1V 1Ve>uera infantil 1V 3V%e>eneracin macular asociada a la edad 1V 5Vlaucoma 2V 7V'racoma 1V -V"rrores refraccin no corre>idos 32V -V)pacidad corneal 1V 3V
)tras causas 17V 21VFuente: )r>aniOacin *undial de la $alud: re=ention of Blindness and !isual mpairmentP
?ttp:JJQQQ.Q?o.intJblindnessJcausesJpriorit@JenJ
on la 'abla - se puede deducir que problemas como las cataratas no son
tratados de la mejor manera debido a un aumento de 17 puntos porcentuales, lo
mismo sucede con los otros problemas eIceptuando a los errores de refraccin @
esto se debe bGsicamente a que son de fGcil tratamiento, solo basta con la
utiliOacin de >afas, lo cual ?ace que tambin sea uno de los puntos mGs baratos
en resol=er econmicamente ?ablando.
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6.2.6 R#/,$'-( #*,$',/ /,* #*!(,* $!( &'*$,,$'&,& )'*,/.
+a percepcin del entorno de una persona con discapacidad =isual es mu@
diferente a una persona con sus capacidades =isuales normales #oqueta, @ otros,2005;, se debe especialmente a la utiliOacin de forma diferente de las seKales
obtenidas mediante tacto. *artEneOA+ibana, @ otros, 2003; +a percepcin a
tra=s del tacto puede ser:
ercepcin tGctil estGtica;: llamado tambin tacto pasi=o este slo nos informa
de la temperatura, el peso, la consistencia, es aquel que la persona percibe sin
ejecutar al>n mo=imiento.
ercepcin cinestsica dinGmica;: este tipo de percepcin se basa en el
mo=imiento =oluntario de las manos @ le permite a la persona apreciar el
objeto, su teItura, aspereOa, dureOa @ forma. Una persona con discapacidad
=isual utiliOa sus manos, mientras una sir=e de referencia la otra acta como
eIplorador del objeto con lo cual al final se obtiene una idea >lobal del objeto.
+a iteracin de esto dos sistemas de percepcin es la percepcin ?Gptica conocida
como tacto acti=o, es un sistema de percepcin, inte>racin @ asimilacin desensaciones, a tra=s del tacto acti=o. "l sistema ?Gptico es un sistema
eIploratorio, no slo recepti=o.
La percepci%n hptica es la base del desarrollo y aprendizaje de las personas con
discapacidad visual, especialmente de los "ue presentan ce!uera total.5 %e
&scencao , @ otros, 201-;. "s asE que se considera que cualquier informacin que
lle>ue a tra=s del tacto, @a sea =ibracin u otro tipo se considera percepcin
?Gptica.
5&scencao , 8., Z *artEneO , H. 201-;. %esarrollo de un prototipo de bastn blanco electrnicodestinado a orientar a personas in=identes en su entorno. aracas: Uni=ersidad Nue=a "sparta.
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6.6 TIFLOT8CNICA9 SOLUCIONES DE ORIENTACIN Y MOVILIDAD
+a tiflotcnica es el conjunto de a@udas tcnicas destinadas a que personas con
deficiencias =isuales consi>an una mejor calidad de =ida, centrada en autonomEa @
facilidad para el desen=ol=imiento en su =ida diaria. +o@ola, @ otros, 2011;
+as personas con ce>uera total @ con discapacidad >ra=e de la =isin, utiliOan
di=ersos mtodos para desplaOarse @ orientarse en ambientes tanto conocidos
como desconocidos, entre los que se destacan: el perro >uEa, la tcnica de
rastreo, la tcnica de objetos caEdos, los puntos de referencia @ el bastn blanco.
6.6.1 P#! G,.
onocido tambin como laOarillo esta tcnica es poco usada debido a que
presenta des=entajas si>nificati=as comparadas con el bastn blanco. Uno de los
principales problemas es el costo econmico de adquisicin, entrenamiento @
mantenimiento es alto. &demGs su uso resulta complicado en medios urbanos @
>enera dependencia. "ntre las =entajas que con lle=a tener un perro >uEa se
encuentra la eficaO en medios rurales @ que la mo=ilidad es por lo >eneral mGs
rGpida.
F'+, 6. erro uEa.
Fuente: ima>en tomada de internet, disponible en ?ttp:JJmiperroesunico.comJcontentJcomoAactuarA
conAlosAperrosA>uia
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Una particularidad que presenta esta solucin es que no es un medio
recomendable para cualquier usuario @a que la persona debe ser adolescente o
adulta, poseer buena salud, buen oEdo, inteli>encia normal, temperamento @
estabilidad emocional como para mantener una adecuada relacin con el perro.+os niKos carecen de la madureO necesaria @ una persona anciana no posee la
fuerOa fEsica para dominar al animal, que por otra parte requiere cuidados
especiales.
"l perro >uEa se con=ierte asE en los ojos de su amo cie>o &@ala, 2011;. +os
perros se terminan a prendiendo los caminos mGs ?abituales utiliOados por la
personas cie>as, pero esto no implica la desatencin en el camino de las personasque son >uiadas, como dejar de contar cuadras o descuidar seKales auditi=as al
cruOar calles. +as raOas de perros son mu@ importantes para un desplaOamiento
adecuado entre las cuales se encuentran labrador, >olden retrie=er @ pastor
alemGn. Cers?, @ otros, 2010;
6.6.2 T$('$, ,*%#!.
$e la conoce como tcnica de se>uimiento al tacto, tcnica de desliOamiento con
la mano o tcnica de arrastre. or lo >eneral es la primera que se enseKa en un
proceso de entrenamiento. ermite a la persona desplaOarse si>uiendo una lEnea
de referencia como una pared o una mesa;. onsiste en lle=ar el braOo mGs
cercano a la lEnea >uEa unos -0 cm. por delante del cuerpo, a la altura de la cadera
de modo que el dorso de la mano roce la pared u otra referencia. +os dedos deben
estar semifleIionados a fin de e=itar >olpes o lastimaduras. alermo, 2011;
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F'+, 7. ersona aplicando tcnica rastreo.
Fuente: ?ttp:JJdocuments.nationaldb.or>JproductsJoZmAspan.pdf
on esta tcnica puede in=itarse al alumno a reconocer un lu>ar interior como
puede ser el centro de re?abilitacin;. "n un principio deberG usarla casi
permanentemente para lue>o ?acerlo slo cuando lo necesite. "s tcnica es para
uso en interiores mas no en eIteriores.
6.6.6 T$('$, !?#%!* $,&!*.
on esta tcnica las personas que poseen ce>uera con>nita o adquirida deben
utiliOar di=ersos sentidos en especial el de la audicin para escuc?ar cuando el
objeto cai>a en el piso. +a tcnica consiste en esperar que el objeto termine de
caer @ estar atento a los sonidos producidos, para despus traOar un mapa mental
de la ubicacin del objeto @ con esto establecer una ruta a se>uir en la bsqueda
del objeto.
+as personas que sufren ce>uera reciente se pueden desesperar al escuc?ar que
un objeto se cae @ por con si>uiente ?acer mo=imiento bruscos posibilitando que
se >olpe con mesas, sillas u otros objetos causGndoles ?eridas @a sean fEsicas o
morales.
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$e>n la )r>aniOacin Nacional de ie>os de "spaKa )N";, la forma correcta
de buscar un objeto es a>ac?arse con la espalda recta @ con la mano prote>iendo
la cabeOa. Una =eO en el piso, realiOar mo=imientos eIploratorios concntricos,
con ambas manos, comenOando por la Oona mGs cercana al cuerpo para lue>oalejarse. &l>unas personas prefieren realiOar mo=imientos laterales con ambas
manos procurando que cada mo=imiento cubra mGs superficie que el anterior.
6.6.7 P(%!* #@##($',.
+a tcnica de puntos de referencias es la ?erramienta mGs til que posee una
persona con discapacidad =isual, se debe esencialmente a que con esta tcnica la
persona se ubica con respecto a un entorno conocido pre=iamente.
&l i>ual que una persona con =isin normal la cual utiliOa su =ista para >uiarse @
saber dnde se encuentra una persona cie>a lo ?ace, pero con la a@uda de otros
sentido. "ntre los sentidos utiliOados se encuentra el de la audicin, con el la
persona puede saber si estG cerca de una calle por el sonido de los carros,
tambin se puede utiliOar el olfato para determinar si estG en la cocina, cuarto o
baKo.
6.7 ESTADO DE ARTE DEL BASTN BLANCO
"l bastn es una ?erramienta de mo=ilidad @ orientacin con la cual la persona
discapacitada puede eItender sus sentidos del tacto @a que posibilita sentir a la
persona las condiciones del terreno que se encuentra delante de este.
"l bastn ?a sido utiliOado por si>los como ?erramienta para la mo=ilidad de
ancianos, in=identes o personas con problemas que ameritan de un apo@o
adicional a sus eItremidades inferiores para desplaOarse. &ctualmente el bastn
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blanco es la principal a@uda de las personas con discapacidad =isual, dado que es
mu@ til @ econmico en comparacin con su principal competencia perros >uEas;.
+a ?istoria del bastn blanco se remonta a 1921 cuando 8ames Bi>>s un fot>rafode Bristol, n>laterra, quien ?abEa perdido la =isin en un accidente de trGnsito,
decidi pintar su bastn de blanco para ser =isible fGcilmente por transentes @
conductores. "n febrero de 19-1 uill@ d[Cerbemont presento el pro@ecto
promo=iendo el uso de bastones blancos para las personas con discapacidad
=isual en Francia, esta campaKa fue publicada en la prensa britGnica @ auspiciada
por >rupos rotatorios a lo lar>o de todo el reino unido. "n ma@o de ese mismo aKo
la BB Britis? Broadcastin> orporation; propuso que todas las personas
in=identes o que tu=ieran al>una discapacidad =isual, debEan tener un bastn
blanco como sEmbolo uni=ersal de poseer al>n tipo de discapacidad =isual.
?ilip, 2009;
or otra parte en "stados Unidos en 19-0 un *iembro del lub de leones
obser=aba un cie>o lle=ar un bastn color ne>ro lo que lo ?acEa poco notable por
conductores @ personas a su alrededor, dado a estas circunstancias, el club de
leones decidi pintarlos de color blanco, lue>o, en 19-1 el club iniciarEa una
campaKa nacional promo=iendo el uso de este por parte de los discapacitados.
osteriormente a esto el bastn blanco fue abrindose camino en las polEticas de
>obierno en diferentes "stados. "l primer decreto fue establecido en %iciembre de
en 19-0 en eoria, llinois, este concedEa proteccin a los peatones in=identes @
ceder el carril derec?o del camino a quienes portaran un bastn blanco. +ue>o el
estado de *ic?i>an en 19-5 se empeO a promo=er el uso de la ?erramienta comosEmbolo de ce>uera, en 19-4 en la ciudad de %etroit se estableci el decreto
reconociendo el bastn blanco, al i>ual que en estos, los demGs estados fueron
institu@endo le@es en torno al bastn blanco @ la discapacidad =isual.
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"l bastn blanco fue usado tcnicamente ?asta la se>unda >uerra mundial cuando
los combatientes =eteranos re>resaban a &mrica, debido a que este era utiliOado
siendo sujetado dia>onalmente en una posicin fija, lo que ?acEa que el bastn
nicamente cumpliera el papel de identificador, el uso de este fue modificado conel propsito de a@udar a estas personas a tener un estilo de =ida inclu@ente en su
?o>ar. "l %octor #ic?ard Coo=er desarrollo la tcnica de Tbastn lar>o o TCoo=er.
"n los inicios de los aKos 40 =arias or>aniOaciones @ a>encias de re?abilitacin de
ie>os @ ciudadanos con discapacidad =isual de los "stados Unidos, instaron al
con>reso a proclamar el 15 de )ctubre como el&hite 'ane (afety )ay
en todoslos "stados de ese paEs. "l 4 de octubre de 1943 en la resolucin C# 5- del
con>reso de los "stados Unidos decret lo solicitado por estas or>aniOaciones. "n
ese entonces el presidente era +@ndon B. 8on?son quien paso a la ?istoria por
esta accin. +ue>o en 1949 *he international +ederation of the lindadoptarEa el
15 de octubre como &hite 'ane (afety )ay.?ilip, 2009;
on la utiliOacin del bastn blanco el cual es lar>o, li=iano, se pone en prGctica la
tcnica de Coo=er que permite a los discapacitados =isuales desplaOarse de forma
autnoma @ se>ura. Unin +atino &mericana de ie>os, 2000;
+a tcnica de desplaOamiento de Coo=er indica que el bastn debe co>erse con
toda la mano @ utiliOando el dedo Endice a lo lar>o de este para que se con=ierta en
una eItensin del braOo. +a ubicacin con respecto al cuerpo, debe ser al frente,
en la mitad del cuerpo, con el braOo eItendido. ara la deteccin se debe realiOar
un arco del anc?o de los ?ombros, con un toque a cada lado del cuerpo. /finalmente lo se mue=e la muKeca, para a=anOar se debe ir alternando la posicin
de los pies @ del bastn, lo que quiere decir es que al a=anOar con el pie derec?o
el bastn debe estar tocando el lado iOquierdo @ asE sucesi=amente. +aroQ, @
otros, 199;
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6.7.1 T'!* ?,*%-( ?/,($!.
"Iisten di=ersos tipos de bastones blancos con los que una persona se puede
desplaOar, cada uno de estos bastones tiene diferentes aplicaciones. +os bastonesblancos pueden ser lar>os, de apo@o, de >uEa, de identificacin. "n este
documento se considera que los bastones para niKos no entran en todas los tipos.
Bastn lar>o: es el tradicional bastn blanco o de Coo=er, el %r. #ic?ard
Coo=er lo diseK con el propsito de ser una ?erramienta de mo=ilidad para
detectar objetos en el camino de un usuario. on base a la estatura de la
persona se puede ele>ir la lon>itud del bastn el cual =a des el suelo ?asta la
altura del esternn. "ste bastn es usado para desplaOamiento en Oonas
desconocidas, brindando una medida de proteccin adicional al detectar como
muc?a mGs anticipacin los objetos.
Bastn de >uEa: el bastn es mGs corto que el tradicional, la lon>itud de este
bastn =a desde el suelo ?asta la altura de la cintura de la persona, tiene
objeti=o primordial detectar bordillos, ?uecos @ desni=eles. 'iene una funcin
de mo=ilidad mGs limitada. 'ambin utiliOado como sistema de proteccin enforma dia>onal ubicado en la parte frontal de la persona.
Bastn de identificacin: omo el nombre lo indica este tipo de bastn sir=e
para identificar el tipo de discapacidad que posee la persona, distin>uindolos
si tiene ce>uera o sordoAce>uera. "stos bastones son mGs li>eros @ tienen la
misma lon>itud que los bastones de >uEa @ su funcin como ?erramienta de
mo=ilidad es limitada.
Bastn de soporte: este tipo de bastn sir=e como facilitador para la estabilidad
fEsica de aquellas personas que ademGs de ser no poder =er tienen problemas
de normal mo=ilidad.
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6.7.2 A"&,* #/#$%-('$,* !)'/'&,& ETA* E/#$%!('$* T,)#/ D#)'$#*.
"+ desarrollo de dispositi=os electrnicos como a@uda de mo=ilidad para personas
in=identes inicio a partir de los aKos 30s, los "'& "lectronic 'ra=ell &ids; por sussi>las en in>ls, son otra ?erramienta diferente o complementaria a las @a
mencionadas. '?e mpact of "lectronic *obilit@ %e=ices for ersons L?o &re
!isuall@ mpaired: & $@stematic #e=ieQ of "ffects and "ffecti=eness, 2009;
6.7.2.1 T,$%'/# @##&?,$ (,)'+,%'!( ,(&/# @! %# )'*,//" ','#&.
F'+, 5. %ispositi=o de retroalimentacin tGctil de mano.
Fuente: BouOit, ?aibi, %e +aurentis, Z *a=roidis, 2003
"l dispositi=o desarrollado por BouOit, usa 3 sensores que detectan obstGculos en
cuatro direcciones distintas %erec?a, Oquierda, &rriba @ &bajo;. "n la parte de
sujecin posee un arre>lo 3I3 de actuadores que corresponden a cada falan>e de
la mano del usuario que lo sujeta. 'actile feedbac< na=i>ation ?andle for t?e
=isuall@ impaired, 2003;
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6.7.2.2 M'('+'.
F'+, ;. *ini>uide.
Fuente: G>ina Leb %A#esearc?, tomado de: ?ttp:JJQQQ.>dpAresearc?.com.auJmini>_1.?tm
*ini>uide fue diseKado para ser usado como complemento de las ?erramientasusadas por las personas in=identes tal como el bastn o perro >uEa, con el fin de
facilitarles la deteccin de obstGculos. "ste dispositi=o consta de un sensor de
ultrasonido, el cual mide la distancia de objetos presentes en el camino o direccin
en la cual apunta, de acuerdo con esta informacin emite una seKal =ibratoria que
el usuario debe interpretar como pre=encin, la distancia a la que se detecta el
objeto @ en=iar la alerta al usuario puede ser confi>urada mediante un botn en
ran>os que corresponden a cincuenta centEmetros, uno, dos, cuatro @ oc?o metros
de distancia.
"l *ini>uide se puede lle=ar en la mano o en caso de usar bastn, es posible
fijarlo mediante una base. "l dispositi=o tiene unas dimensiones de -7 mm de
lar>o, -7 mm de anc?o @ 2- mm de alto, es alimentado por una baterEa de ion de
litio cu@a duracin =arEa de acuerdo a la demanda del dispositi=o. % #esearc?;
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6.7.2.6 B,% H*!(,.
F'+, :. Bat HA$onar.
Fuente: *anual de Usuario Bat HA$onar, tomado de: ?ttp:JJQQQ.
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6.7.2.7 U/%,$,(#.
F'+, ina Leb Ultracane
Ultracane es una de las principales a@udas electrnicas que se comercialiOan en la
actualidad, se trata de un bastn blanco equipado con sensores ultrasnicos en la
parte anterior inte>rados en la misma estructura, este dispositi=o trabaja con dos
ran>os de deteccin diferentes, que permiten al usuario seleccionar la distancia a
la cual desea ser pre=enido de obstGculos presentes en el camino. Ultracane;
"n el instante en el que se detecta un obstGculo el usuario es alertado mediante
dos botones ubicados en la parte superior como se nota en la Fi>ura 7 indicando
la ubicacin del mismo &rriba o enfrente;. "n cuanto a la fuente de ener>Ea el
dispositi=o es alimentado por dos baterEas &&, su car>a es monitoreada, cuando
estG lle>ando a su fin, se emiten sonidos solicitando el remplaOo de las mismas.
Ultracane es ple>able similar a los bastones tradicionales lo que facilita su
portabilidad.
"l uso de dos sensores de este dispositi=o brinda ma@or cobertura en la
eIploracin del entrono por ende ma@or se>uridad al momento de caminar, este
aspecto se tendrG en cuenta para cumplir el objeti=o principal de este pro@ecto.
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6.7.2.5 I*!('$.
F'+, >. i$onic.
Fuente: G>ina Leb rimpo o., +td. 'omado de:?ttp:JJprimpo.en.ec21.comJ"lectronic_ane_for_Blind_ersonAA3-3302_3-3313.?tml
i$onic es un bastn blanco electrnico equipado con dos transductores de
ultrasonido, encar>ados de recopilar informacin acerca de la distancia de losobjetos presentes en el camino, en un ran>o de 200 cm de distancia con una
cobertura de 50 @ 25 >rados =erticales @ ?oriOontales respecti=amente. "l
dispositi=o ademGs es capaO de identificar el color de objetos e informarle al
usuario mediante mensajes de =oO, ocurre lo mismo con el ni=el del brillo del
ambiente. rimpo o.,+td.;
6.7.2.; M!?'@##.
*obiFree es un sistema equipado de un bastn, >afas @ *obiFree "c?o, el
sistema fue diseKado para la deteccin de obstGculos enfrente @ por encima de la
muKeca del usuario.
"l *obiFree "c?o se encar>a de la deteccin de obstGculos enfrenteP es portado
por el usuario en la mano contraria a la que manipula el bastn, las >afas
equipadas con el mismo sistema del bastn detecta obstGculos a ni=el de lacabeOa como se =e en la Fi>ura 10. *obiFree: & $et of "lectronic *obilit@ &ids for
t?e blind, 2012;
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F'+, 10. "spacios de deteccin de *obiFree.
Fuente: +opes, !ieira, F., #osa, Z %ias, 2012
+a Fi>ura 11 muestra la arquitectura del dispositi=o, consta de dos sensores
ultrasnicosP para la deteccin de los obstGculos, un microcontrolador *$3-0,
para la interaccin con el usuario @ personas que se encuentran alrededor, cuenta
con motores de =ibracin @ +"%$ que sir=en para alertar a las personas alrededor
del usuarioP encienden cuando ?a@ oscuridad siendo esto de >ran importancia
para que por ejemplo los conductores puedan tener =isible a estas personas.
F'+, 11.&rquitectura de *obiFree.
Fuente: +opes, !ieira, F., #osa, Z %ias, 2012
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6.5 MICROCONTROLADORES
Un *icrocontrolador es un pequeKo circuito inte>rado pro>ramable que contienelos elementos necesarios para realiOar tareas repetiti=as, estos son utiliOados
desde ?ace muc?o tiempo en dispositi=os como celulares, tele=isores, ne=eras etc
debido a su reducido tamaKo @ bajo costo. !alds reO, @ otros, 200; +os
microcontroladores poseen una serie de elementos que le permiten realiOar las
tareas desi>nadas. +os elementos de esta estructura se di=iden en:
M#!', / !+,,9 >uarda el cdi>o del pro>rama, es de tipo no =olGtil,si>nifica que la informacin no se perderG aunque no ten>a corriente.
M#!', EEPROM9 >uardar informacin que es utiliOada en cada ejecucin
del pro>rama, de tipo no =olGtil.
M#!', RAM9 "sta memoria esta destina a almacenar =ariables @ datos
necesarios durante la ejecucin de al>n proceso. "s de tipo =olGtil.
CPU9 "l procesador estG encar>ado de ejecutar instrucciones pro>ramadas.
M-&/!*9 $on caracterEsticas especiales que posee un microcontrolador, estos
pueden ser: con=ertidor &J%, dri=ers para motores, comunicacin U$B,
comunicacin 2, comparadores, interrupciones, etc.
P#%!* #(%,&, " *,/'&,9 $ir=en en la interaccin entre *icrocontrolador
con el medio eIterior. ada puerto en un *icrocontrolador posee
caracterEsticas especiales, con pines que cumplen funciones especEficas.
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6.; ARDUINO
&rduino lle>a del desarrollo de la computacin fEsica, que es la creacin de
interfaces que sir=en para la interaccin entre computadores @ el mundo fEsico,
mediante la utiliOacin de microcontroladores @ de perifricos como sensores @
actuadores, la definicin mGs aceptada por la comunidad acadmica es:
La computaci%n fsica se refiere a la construcci%n de sistemas fsicos
interactivos, utilizando una combinaci%n de hard-are y soft-are "ue puede
detectar informaci%n del mundo real y responder a ella. sto incluye
proyectos "ue utilizan sensores y microcontroladores para in!resar
informaci%n anal%!ica en un soft-are o para controlar dispositivos elctricos
y mecnicos u otro tipo de hard-are.4
&rduino es una plataforma de ?ardQare @ softQare libre, ?aciendo que el costo de
la tarjeta se baj, con=irtindose asE en una de las placas de computadora o $B
por sus si>las en in>ls $in>le Board omputer; mGs utiliOadas. "l ?ardQare estG
basado en microcontroladores &tmel &!#, los mGs usados son el &tme>a147,&tme>a-27, &tme>a1270, &'me>a7. or otro lado el softQare utiliOa el len>uaje de
pro>ramacin rocessin>JLirin> que estG basado en 8a=a, ?acindolo ideal para
implementacin en pro@ectos complejos, el softQare fue diseKado para que
pudiese trabajar en todas las plataformas informGticas como *ac)$\, LindoQs @
NUJ+inuI. %UN);
"l entorno de desarrollo inte>rado "%; que utiliOa &rduino estG pensado tanto
para in>enieros como para personas con poca eIperiencia en la pro>ramacin.
+os pro>ramas que se escriben en &rduino se ?acen en o ]].
6"Iperientia. s.f.;. $er=ices: rotot@pin>: p?@sicalAcomputin>. #ecuperado el 1 de %iciembre de2013, de $itio Qeb de "Iperientia: ?ttp:JJQQQ.eIperientia.com
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"l esco>er &rduino implica una serie de =entajas frente a otras placas, entre las
que se destacan el tamaKo reducido como se aprecia en la Fi>ura 12, ademGs de
ser multiplataforma estableciendo una >ran diferencia con otras placas que por lo>eneral solo trabajan con LindoQs, posee un entorno de pro>ramacin de fGcil,
pero la principal =entaja es &rduino es de cdi>o abierto tanto de softQare como
de ?ardQare lo que brinda la posibilidad de construir o reestructurar la placa.
%UN);
F'+, 12. ma>en de un &rduino UN)
Fuente: a>ina Qeb &rduino. 'omado de: QQQ.arduino.cc
+a marca &rduino tiene una >ran =ariedad de placas de computacin fEsica las
cuales tienen diferentes caracterEsticas @ enfoques, a continuacin solo se
mencionaran los nombres de cada placa.
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T,?/, 7. omparacin de caracterEsticas de diferentes placas de %UN)!oltaje de #eloj ines ines #&* "#)* Flas?
Nombre rocesador anGlo>os di>itales^*CO_ ^HB_ ^HB ^HB
operacin entrada in out ) L*
Uno &'me>a-27 5 A12 14 4 0 13 4 1 2 -2
%ue &'91$&*-\7" -.- A12 73 12 2 53 12 A 94 512
+eonardo &'me>a-2u3 5 A12 14 12 0 20 1 2.5 -2
*e>a &'me>a2540 5 A12 14 14 0 53 15 3 7 2542540*e>a &%H &'me>a2540 5 A12 14 14 0 53 15 3 7 254
*icro &'me>a-2u3 5 A12 14 12 0 20 1 2.5 -2
*ini &'me>a-27 5 A9 14 7 0 13 4 1 2 -2Nano &'me>a147 5 A9 14 7 0 13 4 0.512 2 14
&'me>a-27 1 1 -2
"t?ernet &'me>a-27 5 A12 14 4 0 13 3 1 2 -2
"splora &'me>a-2u3 5 A12 14 A A A A 1 2.5 -2
&rduinoB' &'me>a-27 5 2.5A12 14 4 0 13 4 1 2 -2
Fio &'me>a-27 -.- -.A 7 7 0 13 4 1 2 -2
ro 147; &'me>a147 -.- -.-5A12 7 4 0 13 4 0.512 1 14
ro -27; &'me>a-27 5 5A12 14 4 0 13 4 1 2 -2
ro *ini &'me>a147 -.- -.-5A12 7 4 0 13 4 0.512 1 14
5 5A12 14+il@ad &'me>a147! 2.A5.5 7 4 0 13 4 0.512 1 14
&'me>a-27!
+il@ad &'me>a-2u3 -.- -.7A5 7 3 0 9 3 1 2.5 -2U$B+il@ad &'me>a-27 2.A5.5 7 3 0 9 3 1 2 -2$imple+il@ad$imple &'me>a-27 A5.5 7 3 0 9 3 1 2 -2$nap/un &'me>a-2u3 5 14 12 0 20 1 2.5 -2
Fuente: a>ina Qeb &rduino. 'omado de: ?ttp:JJarduino.ccJenJroducts.ompare
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6.: EL SONIDO
"l sonido son ondas que transmiten ener>Ea debido a las =ibraciones de partEculas
de forma ordena, por lo cual para que se pueda propa>ar el sonido se necesita un
medio @a sea un fluido o un slidoP el sonido no se puede propa>ar en el =acEo.
+a =elocidad del sonido depende de las propiedades fEsicas del medio en el que se
desplace, como la densidad, la temperatura, la ?umedad @ la ?umedad, en el caso
del aire. +a densidad es la relacin en la cantidad de masa en un =olumen, en un
medio >aseoso se presenta poca masa en un >ran =olumen, esto si>nifica que las
partEculas estGn alejadas unas de otras afectando la trasmisin de la onda lo cualbrinda una menor =elocidad que un slido o un lEquido. +a temperatura afecta en
menor >rado la =elocidad, si se calienta cualquier estado de la materia, sea un
slido o un fluido, se estG a>re>ando ener>Ea a las partEculas pro=ocando
mo=imientos mGs rGpidos de dic?as partEculas. +a =elocidad del sonido en el aire
con una temperatura de 0 ` es de --1.- mJs. Hane, @ otros, 1979;
"l oEdo del ser ?umano no puede oEr todos los sonidos, solo puede escuc?arsonidos en el ran>o de los 20 CO ?asta los 20 HCO, a esta re>in tambin se le
conoce como re>in audible. +os sonidos que estGn por fuera de este ran>o son
los infrasnicos, estGn por debajo de los 20 CO, @ los ultrasnicos, estGn por
encima de los 20 HCO. Lilson, @ otros, 200-;
6.:.1 S#(*! U/%,*-('$!.
'ambin conocido como sonar, su funcionamiento se basa en la emisin medianteun transmisor de ondas de sonidos de alta frecuencia, frecuencias que superan los
20 HCO. %ependiendo del tiempo que demore la seKal en retornar al receptor se
calcula la distancia mediante la utiliOacin de la "cuacin 1.
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E$,$'-( 1. Glculo de la distancia utiliOando el sonido
d =1
2V t
"l sonido es una onda que necesita un medio fEsico para poder transportarse. "n
el caso del sensor ultrasnico el medio a utiliOar es el aire, este se puede =er
afectado por factores fEsicos como la temperatura, esto influ@e directamente la
densidad del aire, lo cual puede ocasionar repercusiones sobre la =elocidad de la
onda de sonido dando una lectura errnea, para e=itar este error, la "cuacin 2
relaciona la temperatura con la =elocidad del sonido. %onde /es la =elocidad del
sonido a 0 ` @ *la temperatura del aire en el momento de la medicin.
E$,$'-( 2. !elocidad del sonido dependiendo de la temperatura
V =V1 +T
abs 273
+os sensores ultrasnicos en robtica poseen tres diferentes propsitos: e=asin
de obstGculos, en el cual solo se necesita conocer la distancia a la que seencuentra el objeto para la tomas de decisionesP mapeo por sonar, donde no solo
interesa la distancia a la que se encuentre el objeto sino la relacin de distancia
con diferentes objetos para traOar un mapa del ambienteP @ reconocimiento de
objetos, en la cual se procesan secuencias de ecos para clasificar un objeto
basGndose en la respuesta al sonido. *aduli
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se basa en estos principios, este pose un emisor de sonidos ultrasnicos @ de un
receptor llamado ec?o, =er Fi>ura 1-. Burbano, @ otros, 200-;
F'+, 16. $ensor ultrasnico en funcionamiento
Fuente: pG>ina Qeb de arallaI, tomado de: ?ttp:JJQQQ.parallaI.comJ
+os fabricantes de sensores ultrasnicos brindan informacin relacionada con la
distancia de deteccin de objetos @ del Gn>ulo, utiliOando un >rafica parecida al
patrn de radiacin, =er Fi>ura 13, pero relaciona el Gn>ulo de detencin con la
distancia, todos los sensores ultrasnicos tienen su cono de deteccin.
F'+, 17. atrn de deteccin de un sensor ultrasnico
Fuente: pG>ina Qeb de arallaI, tomado de: ?ttp:JJQQQ.parallaI.comJ
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6.< BLUETOOT=
Bluetoot? es un estGndar de comunicacin del tipo L&N #edes nalGmbricas de
rea ersonal;, en esta red tambin se encuentra la tecnolo>Ea de comunicacin
de infrarrojo que brinda una ma@or se>uridad @ una ma@or =elocidad de trasmisin
de datos, mediante la utiliOacin del protocolo !F# !er@ Fast nfrared;, lle>ando
?asta los 14 *bps mu@ superior a los 21 Hbps del Bluetoot?. ero el estGndar
Bluetoot? tiene caracterEsticas superiores en cuanto a distancia, pueden alcanOar
los -0 metros dependiendo de la antena, a su =eO es omnidireccional lo cual
implica que no es necesario una lEnea de =ista para la trasmisin de datos.
CernandeO;
"l modo de operacin del Bluetoot? es mediante maestroJescla=o, un dispositi=o
con Bluetoot? puede lle>ar a >enerar una red con otros dispositi=os que se
encuentren dentro del ran>o de alcance de la antena, a esto se le conoce como
piconet. &l conectar dos piconet se crea una red mGs amplia llamada scatternet.
Hioslas
en in>ls, Frequenc@ Coppin> $pread $pectrum;, Bluetoot? di=ide el espectro de
9 canales o saltos de 1 *CO de anc?o @ utiliOa una secuencia de canales
conocida tanto por el maestro como el escla=o. ara e=itar interferencia con
seKales de radio el estGndar ?ace 1400 saltos por se>undo. CernandeO; Hiosura 15.
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F'+, 15. *odo de coneIin de dispositi=os Bluetoot?
*odo pasi=o
"l dispositi=o se encuentra en la red pero sin participacin acti=a..
$olicitud
"l dispositi=o maestro en=Ea una solicitud a su piconet, @ es respondida por losdispositi=os escla=os con el en=Eo de su direccin.
a>inacin
"s la sincroniOacin del reloj @ la frecuencia entre el dispositi=o maestro @el escla=o.
%escubrimiento del ser=icio
UtiliOando el protocolo $% or su si>las en in>ls $er=ice %isco=er@rotocol;, en el que los dispositi=os anuncian su ser=icio.
reacin $,(,/ $!('$,$'-(
*ediante la utiliOacin del protocolo +2& se establece un canal decomunicacin, con el fin de en=iar con se>uridad la informacin.
"mparejamiento
"ste proceso consta del intercambio de un N suministrado por el dispositi=oescla=o o punto de acceso, con el fin de prote>er la piconet.
UtiliOacin de la red
$e pueden en=iar datos libremente entre los dispositi=os.
Fuente: los autores.
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6.> INTERFAZ =PTICA
"n este documento se ?ablado del ?@sical omputin> o omputacin fEsica, que
se refiere a la construccin de sistemas fEsicos que permiten la interaccin entre el
mundo real @ el di>ital, esta interaccin ser ?ace mediante la combinacin de
?ardQare @ softQare, tomando informacin de aspectos fEsicos como temperatura,
presin, ?umedad entre otros @ respondiendo a esto. "n pocas palabras el
computador detecta los estEmulos fEsicos @ reacciona ante estos. Una interfaO
?Gptica es un tipo de computacin fEsica pero funciona de manera contraria, en
este caso es el computador el que >enera el estEmulo @ quien percibe este es el
?ombre.
+as interfaces ?Gpticas son de muc?a a@uda en procesos de la =ida cotidiana,
donde las personas necesitan estEmulos como =ibraciones para interactuar de
mejor forma con su entorno, como es el caso de las personas con discapacidad
=isual. )tro ejemplo de interfaO ?Gptica puede ser la simulacin de presionar un
botn en una pantalla tGctil, mediante =ibracin. Menteno 8imneO, 201-;
+a interfaO ?Gptica se lle>a confundir con =ibraciones de alerta debido a que
ambas utiliOan la =ibracin para trasmitir un informacin ?acia el usuario, la
diferencia entre estas dos radica en la complejidad de las =ibraciones mientras
que las =ibraciones de alerta solo son =ibraciones simple, la interfaO ?Gptica posee
una di=ersidad de =ibraciones a=anOadas que sir=en para trasmitir informacin al
usuario. recision *icrodri=es +imited;
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6.>.1 M!%!#* #/$%'$!* )'?,$'-(.
Un motor elctrico con=ierte la ener>Ea elctrica en mo=imiento mecGnico. +os
motores de =ibracin son un tipo de motor que producen di=ersos tipos de=ibraciones, son usualmente utiliOados en interfaces ?Gpticas, como celulares,
controles de jue>o, pantallas tGctiles, ju>uetes entre otros. +a =ibracin en un
motor comercial ma@ormente es causada mediante la utiliOacin de una car>a no
uniforme en su eje, desbalanceando el motor @ pro=ocando que comience a =ibrar,
pero ademGs se puede controlar las =ibraciones =ariando la frecuencia, esto
sistemas son utiliOado para producir =ibraciones con ciertas caracterEsticas de
sonido.
F'+, 1;. *icromotor elctrico de =ibracin con car>a eIcntrica
Fuente: tomado de internet en ?ttp:JJQQQ.precisionmicrodri=es.comJ
+a utiliOacin de =ibradores en ciertos dispositi=os puede marcar la diferencia con
otros productos, dGndole un =alor a>re>ado, @a que no es lo mismo un celular o
una palanca de jue>o sin =ibrador.
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7 MARCO LEGAL
+os derec?os @ consi>nas que se establecen en los documentos internacionales
contienen un planteamiento especEfico de los derec?os de las personas con
al>una discapacidad =i>ente, asE como los derec?os de los estados @ de la
sociedad en >eneral. abe destacar que estos lineamientos no son de carGcter
obli>atorio, pero son las bases para que los estados ?a>an sus propias
le>islaciones @ lineamientos. !icepresidencia de la #epublica; onsejerEa
residencial para la olEtica $ocial, 2002;
+a )r>aniOacin de las Naciones Unidas junto con la )*$ ?an establecidosnormas re>ulatorias con respecto al buen =i=ir de las personas con discapacidad.
on la declaracin uni=ersal de los derec?os ?umanos se cobija a todas las
personas sin importar sus condiciones de discapacitado o no. $i>uieron
?acindose declaraciones especEficas sobre los derec?os de los discapacitados,
es asE que en 195 se emite la %eclaracin de los %erec?os de los mpedidos,
posteriormente se emite una declaracin sobre las ersonas $ordoAie>as en
199.
+a )NU estable un pro>rama de &ccin *undial para las ersonas con
%iscapacidad en la que se seKalan objeti=os que tienden a una nocin inte>ral
para la comprensin @ manejo de la discapacidad @ presenta un marco para la
comprensin @ manejo de la discapacidad. or otro lado con la en &mrica se
comenO a trabajar por este sector de la sociedad en la con=encin
nteramericana para la "liminacin de 'odas las Formas de %iscriminacin ontra
las ersonas con %iscapacidad @ es asE que en 1992 se declara en arta>ena
T$obre olEticas nte>rales para las ersonas con %iscapacidad en el rea
beroamericana. osteriormente en el 2000 se da una %eclaracin titulada T+a
%iscapacidad un &sunto de %erec?os Cumanos: "l %erec?o a la "quiparacin de
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)portunidades @ el #espeto a la %i=ersidad, en la cual se a=anOa si>nificamente
en reconocer a este >rupo de personas @ la necesidad de que los >obiernos @ la
sociedad le brinden >arantEas en la proteccin @ respeto de sus derec?os a la
salud, educacin, cultura, trabajos, recreacin @ deporte.
+a )NU aprueba +a on=encin sobre los %erec?os de las ersonas con
%iscapacidad %%; de 2004, donde se pretende Tpromo=er, prote>er @ ase>urar
el >oce pleno @ en condiciones de i>ualdad de todos los derec?os ?umanos @
libertades fundamentales por todas las personas con discapacidad, @ promo=er el
respeto de su di>nidad in?erente.
"n olombia con la lle>ada de la onstitucin olEtica de 1991 se encuentran una
serie de artEculos que ?acen mencin eIpresa a la proteccin, atencin, apo@o e
inte>racin social de las personas con discapacidad, estos derec?os se
encuentran =inculados por lo >eneral a le@es para su cumplimento, los si>uientes
son los derec?o @ le@es mGs importantes decretadas durante los ltimos 2- aKos:
&rtEculo 1-: T...l stado prote!er especialmente a las personas "ue por su
condici%n econ%mica, fsica o mental, se encuentren en circunstancia de
debilidad manifiesta y sancionar los abusos o maltratos "ue contra ellas se
cometan. 0dems el artculo 12 dice l stado adelantar una poltica de
previsi%n, rehabilitaci%n e inte!raci%n social para los disminuidos fsicos,
sensoriales y ps"uicos, a "uienes se prestar la atenci%n especializada "ue
re"uieran. %ebido a estos artEculo de la carta constitucional se inclu@e en el
artEculo 12 de la +e@ --5 de 1994 se establece que ...(e deber incluir el
sistema de subtitulaci%n o len!ua manual para !arantizar el acceso de esteservicio a las personas con problemas auditivos o sordas, esta le@ fue la que
dio ori>en a la creacin de los dos canales pri=ados de tele=isin. on la +e@
377 de 1997 el >obierno normas en materia tributaria @ disposiciones fiscales
con la cual se dispone que las entidades territoriales @ en la cual bienes como
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las impresoras braille, estereotipadoras braille, lEneas braille, re>letas braille,
cajas aritmticas @ de dibujo braille, mGquinas inteli>entes de lectura,
elementos manuales o mecGnicos de escritura del sistema braille, asE como los
artEculos @ aparatos de ortopedia, prtesis, artEculos @ aparatos de prtesisPtodos para uso de personas, audEfonos @ demGs aparatos que lle=e la propia
persona, o se le implanten para compensar un defecto o una incapacidad @
bastones para cie>os aunque estn dotados de tecnolo>EaP se ?allan eIcluidos
del !& @ por consi>uiente su =enta o importacin no causa el impuesto a las
=entas.
"n base a lo dic?o en el artEculo 4 el que determina que la educacin es underec?o de la persona el artEculo 47 pre=: ...La erradicaci%n del
analfabetismo y la educaci%n de personas con limitaciones fsicas o
mentales,...son obli!aciones especiales del stado. *ediante la +e@ 115 de
1993 T+e@ eneral de "ducacin. "l apEtulo 1 del 'Etulo &rtEculos 34 a
39;, re= la Tducaci%n para personas con limitaciones o capacidades
excepcionales, la cual plantea que la educacin para estos >rupos ...es parte
inte!rante del servicio p3blico educativo. &rt. 34;, @ que...el stado apoyar
a las instituciones y fomentar pro!ramas y experiencias orientadas a la
adecuada atenci%n educativa... &rt. 3;. "s por ello que la +e@ 119 de 1993,
reestructura el $"N&, en su &rtEculo - numeral 9, seKalando que uno de los
objeti=os de este ser=icio debe ser el de 45r!anizar pro!ramas de
readaptaci%nprofesional para personas discapacitadas4.
&sE mismo la onstitucin olEtica de olombia define una serie de derec?os
fundamentales, sociales, econmicos @ culturales, que son de carGcter uni=ersal @por tanto cubren a quienes presenten al>n tipo de limitacin o discapacidad.
"ntre ellos encontramos:
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&rtEculo 25: ?ace mencin al trabajo como derec?o @ obli>acin social, que se
debe dar bajo condiciones di>nas @ justas, junto con el &rtEculo 53 l stado
debe.!arantizar a los minusvlidos el derecho a un trabajo acorde con sus
condiciones de salud, ?acen parte de los derec?os de esta comunidad altrabajo di>no. +a +e@ 33- de 1997 @ sus decretos re>lamentarios 151 @ 152
de 1997 eIpiden normas sobre carrera administrati=a @ se dictan medidas que
brindan i>ualdad de oportunidades al acceso de ser=icio pblico, en empleos
de carrera administrati=a, a aquellos ciudadanos que se encuentran limitados
fEsicamente, con el fin de proporcionarles un trabajo acorde con sus
condiciones de salud.
&rtEculos 37 @ 39: en los cuales se prescribe que la se>uridad social es un
ser=icio pblico, obli>atorio @ a la =eO un derec?o irrenunciable de todos los
?abitantes, ademGs (e !arantiza a todas las personas el acceso a los
servicios de promoci%n, protecci%n y recuperaci%n de la salud..., re>ulGndose
con la +e@ -41 de 199 +e@ de %iscapacidad; 6or la cual se establecen
mecanismos de inte!raci%n social de las personas con limitaci%n y se dictan
otras disposiciones @ la +e@ -47 de 199: 6or la cual se crea la 7ed de
(olidaridad (ocial..., que busca brindar un ser=icio de apo@o a las personas
con al>una discapacidad, antes de esta le@ la resolucin -145 de 1994
establece los lineamientos de atencin en salud para las personas con
deficiencias, discapacidades @ minus=alEas.
&rtEculo 52: fija el derec?o de todas las personas a la recreacin @ al deporte.
+a +e@ 171 de 1995 6or la cual se dictan disposiciones para el +omento del
)eporte, la 7ecreaci%n, el 0provechamiento del *iempo Libre y la ducaci%n+sica.... "l Numeral 3 del &rtEculo - plantea como parte del objeto+ormular y
ejecutar pro!ramas especiales para la educaci%n fsica, deporte y recreaci%n
de las personas con discapacidades fsicas, s"uicas, sensoriales.... "n el aKo
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2000 se crea el $istema %eporti=o Nacional de las personas con discapacidad
@ crea el omit araolEmpico olombiano mediante la le@ 572.
'odo colombiano tiene derec?o al acceso a la cultura, artEculo 0. "n elnumeral 1- del &rtEculo 1 rincipios fundamentales; de la +e@ -9 de 199 se
seKala que el "stado, al formular la polEtica cultural tendrG en cuenta @
concederG especial tratamiento a las personas limitadas fsica, sensorial y
ps"uicamente.... " i>ualmente, en los &rtEculos 50 @ 40, se fija que en los
onsejos nacional, departamentales, distritales @ municipales, ?abrG un
representante de las a>remiaciones culturales de discapacitados fEsicos,
psEquicos @ sensoriales.
+e@ 105 de 199-: Tor la cual se dictan disposiciones bGsicas sobre el
transporte.... n los principios definidos en el 0rtculo 89, plantea el acceso al
transporte en el diseKo de la infraestructura de transporte, asE como en la
pro=isin de los ser=icios de transporte pblico de pasajeros, las autoridades
competentes promue=an el establecimiento de condiciones para su uso por los
discapacitados fEsicos, sensoriales @ psEquicosP @ en lo que corresponde a
subsidios, se posibilita el establecimiento de stos a fa=or, entre otros, de laspersonas con discapacidad fEsica.
"l nstituto Nacional para ie>os N que fue creado en 1955, lle=a entendiendo
a esta poblacin durante 59 aKos, buscando su inclusin social @ respeto de sus
derec?os. "ntre una de sus funciones establecidas en el decretoAle@ -49 de 1993
se encuentra supervisar y vi!ilar, en coordinaci%n con los :inisterios de
ducaci%n ;acional, de (alud 63blica, de *rabajo y (e!uridad (ocial, elcumplimiento de los planes y pro!ramas intersectoriales destinados a propender
los derechos consa!rados en los artculos ? de la 'onstituci%n
6oltica en cuanto a los limitados visuales se refiere, y en !eneral de las normas
"ue se adopten en favor de los mismos y para la prevenci%n de la ce!uera., esta
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institucin estatal tambin es la encar>ada de proponer los planes de desarrollo
social asE como de propender la efecti=idad de los derec?os a la informacin @ la
circulacin de los limitados =isuales.
+a Norma 'cnica 3595 es de las trascendentales a lo que accesibilidad @
escuelas se refiere, en esta se establece los requisitos para el planeamiento @
diseKo fEsicoAespacial de nue=as instalaciones escolares, aco>iendo los temas de
accesibilidad, se>uridad @ comodidad, @ dice que se deben brindar espacio
tecnol>icamente adecuados para comunidades con discapacidades.
"n olombia se declara el - de diciembre dEa nacional de las personas con
discapacidad mediante el decreto 2-71 de 199-. &ctualmente la le@ que ri>e a los
discapacitados es la le@ 1417 de 201-, tambin llamada +e@ de discapacidad, que
recopila @ amplia las le@es sancionadas anteriormente, esta le@ busca brindar el
cumplimento de los derec?os en =arios aspectos de las personas con al>una
discapacidad como lo son la educacin, salud, cultura, deporte entre otros, en la
que se asi>nan recursos para esta poblacin.
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5 MARCO METODOLGICO
+a metodolo>Ea del trabajo de >rado es de tipo descripti=a @ eIperimental. $e
realiO un anGlisis del desarrollo a lo lar>o de la ?istoria, acerca de tcnicas @
tecnolo>Eas orientadas ?acia las personas con discapacidad =isual, con el fin de
seleccionar los aspectos mGs rele=antes @ con=enientes para alcanOar los
objeti=os propuestos. osteriormente a esto se procedi a la seleccin @ diseKo de
componentes que ?arEan parte del prototipo a diseKar.
"l pro@ecto consta de dos etapas principales, recoleccin @ anGlisis de datos, @
diseKo del prototipo.
"n la primera etapa de este proceso se pretende recolectar la ma@or informacin
posible suministrada por un >rupo de personas in=identes, a las cuales se les
cuestionara acerca de qu tipo de dificultades se les presentan al momento de
desplaOarse con la a@uda de su bastn, con el propsito de identificar las
necesidades @ requerimientos que ameritan ser solucionadas por el sistema a
elaborar, ademGs de re=isiones biblio>rGficas cmo fuentes de informacin
principal.
+a se>unda etapa de desarrollo del producto comprende todo el proceso de
diseKo del ?ardQare @ softQare del prototipo alfa, asE como la puesta a prueba del
desempeKo del mismo para la recoleccin de informacin @ la posterior realiOacin
de un prototipo beta.
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5.1 M8TODO DE ESTUDIO
"l mtodo de estudio que se desarrollara es de tipo estructural @ eIperimental,
debido a que se lle=arG a cabo un anGlisis de toda la estructura del proceso, la
interrelacin de sus componentes @ la funcionalidad de cada uno de ellos,
buscando mediante una comprensin completa del funcionamiento del sistema,
lo>rar mejoras en todo el sistema en >eneral.
5.1.1 R#$!/#$$'-( " ,(3/'*'* &,%!*.
"n la elaboracin de un diseKo que brinde un dispositi=o confiable, fGcil de usar @
til para las personas cie>as, se realiO una encuesta a este >rupo de personas
cie>as con el objeti=o de conocer cuGles son sus necesidades, para tener un
ptimo desplaOamiento por entornos ?abituales @ no ?abituales con la a@uda de
dispositi=os electrnicos.
"sta encuesta cont con 11 participantes, de los cuales tres eran mujeres, ademGs
se establecieron - ran>os de edades, el primero de 0 a 20 aKos con -
encuestados, de 21 a 40 aKos con 7 encuestados @ el ltimo ran>o son las
personas con mGs de 40 aKos con 0 encuestados. +os encuestados se encuentran
entre los estratos socioeconmicos 1 @ -.
+a encuesta realiOada consto de 4 pre>untas con opcin mltiple de respuesta, a
continuacin se presentarG cada pre>unta con el resultado obtenido.
& la pre>unta R$e siente usted cmodo @ se>uro utiliOando el bastn blanco como
mtodo de desplaOamientoS, se obtu=ieron los resultados del rafico 1
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G,@'$! 1. $e>uridad @ comodidad del bastn blanco
& la pre>unta R'iene usted al>n tipo de problema al momento de identificar con el
bastn blanco los obstGculos con los que puede >olpearseS se obtu=ieron los
resultados del rafico 2
G,@'$! 2. roblemas al identificar obstGculos con el bastn
& la pre>unta Ru tipo de obstGculos se le dificulta identificar cuando utiliOa el
bastn blancoS se obtu=ieron los resultados del rafico -
G,@'$! 6. 'ipos de obstGculos de mGs difEcil deteccin
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& la pre>unta R$ale usted sin compaKEa a la calleS se obtu=ieron los resultados
del G,@'$! 7
G,@'$! 7. ndependencia en el desplaOamiento en la calle.
& la pre>unta RUsarEa usted un bastn blanco diferente al que dispone
actualmenteS se obtu=ieron los resultados del G,@'$! 5
G,@'$! 5. UtiliOacin de un bastn diferente al actual
& la pre>unta RUsarEa usted un dispositi=o electrnico en su bastn blanco que lo
a@ude en su desplaOamientoS se obtu=ieron los resultados del G,@'$! ;
G,@'$! ;. UtiliOacin de un dispositi=o electrnico en el bastn
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&l analiOar los datos obtenidos de las encuestas se puede establecer que el 35V
de las personas con discapacidad =isual tienen problemas al detectar obstGculos
que los puedan >olpear, tambin se estableci que la ma@orEa de >olpes se
presentan en la parte superior del cuerpo debido a que el 43V se le dificulta ladeteccin de obstGculos que se ?allan altos, se consideran altos a aquellos
obstGculos que se encuentran a mGs de un metro de altura del piso.
&unque las personas con discapacidad =isual se sienten se>uras con el uso del
bastn como ?erramienta para el desplaOamiento, al momento de salir a la calle lo
deben ?acer acompaKadas, la encuesta arroj que el 54V de las personas no son
capaces de salir solas a la calle, lo que implica una dependencia para poder
mo=iliOarse libremente.
&l pre>untarle a las personas con discapacidad =isual si estaban dispuestas a
cambiar su bastn por otro con al>unas mejoras el 55V dijo que no, esto se debe
a que la ma@orEa de los encuestados, el -V, se sienten se>uros con su actual
bastn @ el cambiar de bastn si>nifica alejarse de una Oona de comodidad, que
no estGn dispuesto abandonar fGcilmente. or otro lado los encuestados prefieren
en un 34V que sea un dispositi=o el que se le pueda aKadir al bastn que tienen
actualmente, adicionalmente un 2V de los encuestados tal =eO usarEa dic?o
dispositi=o en su bastn.
on esto resultados se justifica esta in=esti>acin que pretende la construccin de
un dispositi=o electrnico, capaO de detectar objetos altos, con la =entaja de ser
adaptable a cualquier bastn.
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; DISEO DEL PROTOTIPO
"n esta etapa se lle= a cabo la seleccin de los componentes que ?arEan parte
del prototipo. $e tu=o en cuenta los resultados adquiridos de la etapa anterior.
"n base al anGlisis de la informacin recopilada con la encuesta, se estableci
diseKar un dispositi=o que detecte objetos que estn en un ran>o de altura entre
40 @ 200 cm del suelo, ademGs que sea capaO de detectar obstGculos que se
encuentren entre 20 @ 250 cm de distancia del sensor con el fin de tener una Oona
de se>uridad para el usuario del dispositi=o. +a Fi>ura 1 representa la Oona
se>ura para la persona cie>a, que se utiliOarG en el prototipo alfa.
F'+, 1:. rea se>ura prototipo alfa, =ista superior @ =ista lateral
Fuente: los autores.
"n la Fi>ura 17 se muestra el esquema >eneral del sistema elctrico del prototipo,
consta de 3 etapasP etapa de alimentacin, adquisicin de datos, procesamiento @
salida.
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F'+, 1ran =entaja con respecto a otros tipos de sensores de
proIimidad debido a que no es afectado por factores como la luO @a la
temperatura, lo que lo ?ace propicio para su utiliOacin en distintos ambientes.
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F'+, 1>. $ensor CA$#03
Fuente: $itio Leb @tron 'ec?nolo>ies.
+a Fi>ura 20 muestra el Grea de deteccin de este sensorP el sensor tiene un
mejor desempeKo en un Gn>ulo de deteccin de -0, se>n la ?oja de datos del
fabricante. "n la Fi>ura 21, se muestra el dia>rama de tiempos del funcionamiento
del dispositi=o, el ciclo de deteccin inicia con un pulso de 10 microse>undos
aplicados al pin tri>, esta accin desencadena l en=i de 7 pulsos con una
frecuencia de 30HCO, estas ondas rebotan con objetos que se encuentren en el
camino, al retornar >eneran un ni=el l>ico alto en el pin ec?o, @tron
'ec?nolo>ies, 2013;
F'+, 20. rea de deteccin.
Fuente: $itio Leb @tron 'ec?nolo>ies, Coja de datos CA$#03
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F'+, 21. %ia>rama de 'iempos, sensor CA$#03
Fuente: $itio Leb @tron 'ec?nolo>ies
;.1.2 B!%!(#*.
"l prototipo contara con botones que tendrGn las funciones de interruptor de la
alimentacin @ seleccin del modo de funcionamiento del dispositi=o )peracin @
confi>uracin;.
;.1.6 T#'(,/ B/#%!!%.
"l terminal bluetoot? serG todo dispositi=o capaO de establecer una comunicacin
bluetoot? @ que cuente con una interfaO para el en=Eo @ recepcin de informacin
mediante el puerto de comunicacin serial, tal como lo es hyperterminalen el caso
de LindoQs. "ste serG el medio por el cual se realiOaran cambios de parGmetros
de los lEmites de deteccin de los sensores de proIimidad, la intensidad de
=ibracin @ de sonido correspondientes a las alertas.
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;.2 ETAPA DE PROCESAMIENTO
"sta etapa estG comprendida por el controlador &rduino Nano; @ el modulo
bluetoot?.
;.2.1 C!(%!/,&!.
ara el desarrollo del prototipo se ?a seleccionado el &rduino Nano, =er Fi>ura 22,
como el dispositi=o controlador responsable de adquirir las seKales pro=enientes
de los sensores que ?acen parte del sistema de deteccin de obstGculos @ del
en=i de seKales a los actuadores =ibrador @ Oumbador; que interactan con elusuario, tambin establece una comunicacin serial con un mdulo Bluetoot? que
se conecta a un terminal bluetoot? con el propsito de recibir comandos que
realicen cambios en los parGmetros de funcionamiento del prototipo.
"sta placa tiene dos =ersiones que se diferencian por el microcontrolador que
?ace parte de ellasP &'me>a -27 @ &'me>a 147. "n este caso se seleccion el
equipado con &'me>a -27, las especificaciones tcnicas se muestran la 'abla 5.
F'+, 22.&rduino Nano
Fuente: $itio Leb &rduino. &rduino Nano
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T,?/, 5. "specificaciones &rduino NanoC,,$%#*%'$, E*#$'@'$,$'-(
*icrocontrolador &'me>a-27
'ensin de funcionamiento ni=el l>ico; 5 !
!oltaje de entrada recomendado; A12 !!oltaje de entrada lEmites; 4A20 !
%i>ital pines J ) 13 de las cuales 4 proporcionan salida L*;
ines de entrada anal>ica 7
orriente % por in J ) 30 m&
*emoria Flas? -2 HB
$#&* 2 HB
""#)* 1 HB
!elocidad del reloj 14 *CO
+on>itud 35 mm
&nc?o 17 mm
eso 5 >
Fuente: $itio Leb &rduino. &rduino Nano
;.2.2 M!&/! B/#%!!%.
$e utiliO el mdulo CA04 de la compaKEa (henzhen L' *echnolo!y,este mdulo
se encar>a de establecer la coneIin con un ser=idor que le en=iara comandos
para lle=ar a cabo cambios en los parGmetros almacenados en la memoria
""#)* del &rduino nano. "l mdulo CA04 debe ser confi>urado mediante
comuni