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Revista Científica Ciencia y Tecnología Vol 23 No 38 págs. 122-129
http://cienciaytecnologia.uteg.edu.ec
Implementación de bastón guía electrónico para personas
con deficiencia visual en el municipio de Tierra Blanca,
Veracruz, México
Implementation of electronic walking stick guide for people
whith visual impairment in the municipality of Tierra Blanca,
Veracruz, México
Julio Fernando Salazar Gómez
1
j.salazar@itstb.edu.mx
https://orcid.org/0000-0003-0597-7163
Erika Dolores Ruíz
2
erika@itstb.edu.mx
https://orcid.org/ 0000-0003-1089-1284
José Alejandro Delfín Guzmán
3
tec039@hotmail.com
https://orcid.org/0009-0006-0986-7577
Recibido: 28/11/2022; Aceptado: 14/3/2023
Resumen
Actualmente México se encuentra entre los veinte países que tienen el mayor
número de personas con discapacidad visual ya sea ligera, severa o grave,
siendo las dos causas de refracción no corregidos: miopía, hipermetropía y
astigmatismo, por otro lado las cataratas. En este proyecto se trabajó con
personas con deficiencia visual grave las cuales utilizaron un bastón guía
electrónico realizado de material reciclado con componentes Arduino Uno,
sensores, con programación en Lenguaje C. La investigación es de tipo
cuantitativo con enfoque correlacional, se utilizó un diseño transversal
(Hernández & Mendoza, 2018). Los resultados mostraron que las personas
con discapacidad visual obtuvieron mejores tiempos de traslado utilizando el
bastón guía electrónico. Se recomienda seguir realizando investigación en
soluciones tecnológicas para personas con estas discapacidades visuales.
1
Tecnológico Nacional de México campus Tierra Blanca, México
2
Tecnológico Nacional de México campus Tierra Blanca, México
3
Tecnológico Nacional de México campus Tierra Blanca, México
123
Salazar, Ruíz, Delfín
Implementación de bastón guía electrónico para personas con deficiencia visual en el
municipio de Tierra Blanca, Veracruz, México
Palabras clave: Bastón electrónico, deficiencia visual, arduino.
Abstract
Currently Mexico is among the twenty countries that have the highest number
of people with visual impairment either mild, severe or severe, being the two
causes of refraction not corrected: myopia, farsightedness and astigmatism,
on the other hand cataracts. In this project we worked with people with
severe visual impairment who used an electronic guide cane made of
recycled material with Arduino Uno components, sensors, with programming
in C language. The research is quantitative with a correlational approach, a
cross-sectional design was used (Hernández & Mendoza, 2018). The results
showed that visually impaired people obtained better travel times using the
electronic guide cane. It is recommended to continue researching
technological solutions for people with these visual disabilities
Keywords: Electronic cane, visual impairment, arduino.
Introducción
Actualmente en el mundo se estima que existen 1300 millones de seres
humanos que viven con alguna forma de deficiencia visual (OMS, 2021),
siendo las principales causas de una visión deficiente: los errores de
refracción no corregidos y también las cataratas, sin embargo las causas
varían de un país a otro en función de la disponibilidad en los servicios de
atención medica con respecto a la oftálmica, la mayoría de estas personas
cuentan con 50 años de edad aunque se conoce que la pérdida de visión
puede afectar a prácticamente cualquier persona en lo referente a la edad. La
clasificación internacional de enfermedades 11 (Vernaza et al., 2020) clasifica
el deterioro visual en dos grupos los cuales son: distante de presentación y
cercana de presentación, en lo referente al grupo de deterioro de la visión
distante se caracteriza como leve con agudeza visual inferior a 6/12 o igual o
superior a 6/18, en el aspecto moderado tiene una agudeza visual inferior a
6/18 o igual o superior a 6/60, en el aspecto grave la agudeza visual es
inferior a 6/60 o igual o superior a 3/60, en el aspecto de ceguera la
agudeza visual es inferior a 3/60.
En nuestro país generalmente se cuenta con instituciones de seguridad social
y privadas que atienden estos efectos para evitar la ceguera como el
Hospital Dr.Luis Sánchez Bulnes que en el año 2017 registró 49,830 primeras
consultas, un total de 47,656 consultas subsecuentes y 136,062 de
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especialidades. (Sánchez- Huerta et al., 2018), estos hospitales son de ayuda
importante para las personas que se encuentren en algún nivel de deterioro
visual, ya que el tratamiento oportuno mejora sus ocupaciones diarias
como trabajo, casa, familia, etc. En estos padecimientos se maneja mucho
la innovación en tecnologías de asistencia (Arias, Jadán & Ramos, 2017) que
ayuda a la inclusión de personas con estos problemas en educación
generando adaptaciones en plataformas y materiales escolares.
Una ayuda para este tipo de personas con esta discapacidad es la utilización
de la tiflotecnología que permite facilitar el trabajo rompiendo barreras para
un funcionamiento mejor, también se considera una herramienta de ayuda
cognitiva y psicosocial (Ponce & Salazar, 2021) en los aspectos
educativos que muchas veces se manifiesta aspectos no inclusivos en
estudiantes que presentan esta discapacidad (García Trillo et al., 2018) que
tienen que ver con acceso a espacios, material curricular en escritos e incluso
hasta la relación con sus demás compañeros, también se utiliza en otras
áreas como en la medicina en lo referente a oftalmología en sus servicios de
genética, cornea y glaucoma (Lara, 2018).
La discapacidad desde un enfoque público (Oviedo, Arias & Hernández, 2019)
ha sido tomado a través de la historia desde un enfoque biomédico –
rehabilitador, lo que ha originado un punto de vista actual de la sociedad de
manera errónea, ya que se tiene que valorar la dignidad humana para que se
pueda tomar en cuenta una inclusión de este tipo de personas con
discapacidad visual, reconociéndolos como sujetos con derechos en busca de
una equidad para el bienestar colectivo.
En el municipio de Tierra Blanca, Veracruz se presentan varios casos de
familias que tienen a un integrante con algún tipo de deficiencia visual, lo
que le impide a la persona valerse por sí misma en el traslado de un punto a
otro (Alemán, 2019), ya sea en su casa o por la calle por su colonia
afectando su salud por el impacto al sistema musculo esquelético, es por esto
que el objetivo de la presente investigación fue la construcción de un bastón
electrónico con material reciclado y componentes electrónicos en donde se
desarrolló código en lenguaje de programación C utilizando la tarjeta
Arduino UNO para evaluar la eficacia con la que el dispositivo bastón ayuda a
las personas invidentes a caminar.
Metodología
La presente investigación es de tipo cuantitativo con un diseño transversal
(Hernández & Mendoza, 2018) ya que se tomó una muestra por cada persona
que utilizo el bastón. En la ciudad de Tierra Blanca ubicada al sureste del
estado de Veracruz se tiene contabilizado por el sector salud son de 40
personas registradas, de las cuales se tomó una muestra probabilística
quedando en 36 personas que tienen un deterioro visual grave. Se utilizará el
tipo de muestra probabilística aleatoria simple, quedando una muestra de 36
personas mostrado en la figura 1:
125
Salazar, Ruíz, Delfín
Implementación de bastón guía electrónico para personas con deficiencia visual en el
municipio de Tierra Blanca, Veracruz, México
CÁLCULO DEL TAMAÑO DE UNA MUESTRA
ERROR
5.0%
TAMAÑO POBLACIÓN
40
NIVEL DE CONFIANZA
95%
TAMAÑO DE LA MUESTRA=
36
Figura 1. Tamaño de la muestra
Resultados y discusión
Para la construcción del bastón electrónico se utilizó material reciclado como
bambú, cables, así como la utilización del dispositivo electrónico Arduino uno
en el siguiente orden:
1.- Diseño de la estructura del dispositivo: Desarrollo del diseño a partir de
modelos de Bastones Blancos para invidentes agregándole características que
puedan estar adaptadas para la instalación de componentes electrónicos.
2.- Construcción de la estructura del dispositivo: Ensamble de las partes con
las que está constituida la estructura principal.
3.- Instalación del circuito electrónico a la estructura: Cableado e instalación
de los componentes electrónicos con las que hará su función el dispositivo.
4.- Desarrollo y Edición de algoritmo de programación: Desarrollo del
algoritmo en Lenguaje C con el cual estará programado el microcontrolador
para las interfaces electrónicas y cambios necesarios durante las pruebas del
sistema para su corrección y mejoramiento.
5.- Compilación del algoritmo: Evaluación del algoritmo para que este
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correctamente funcionando y listo para cargarse al sistema.
6.- Prueba del correcto funcionamiento del sistema: Confirmación de la
estructura del dispositivo se encuentre buen estado y que los componentes
electrónicos estén correctamente conectados y funcionando.
7.- Corrección de errores que se puedan presentar: Resolución de la estructura
del dispositivo en caso de un error de diseño o en un área de mejora y
recolocación, reconexión o sustitución de algún componente que no funcione
adecuadamente.
Una vez realizado los pasos anteriores se obtuvo el bastón electrónico en
estado usable para la realización de las pruebas, a continuación en la figura 2
se muestra el prototipo utilizado:
Figura 2. Prototipo bastón electrónico con materiales reciclados.
A continuación en la figura 3 se muestran las estadísticas básicas realizadas
en el software estadístico Minitab 16 que muestran el número de personas de la
muestra, en la cual en el impacto 1 especifica que tuvo una media de 8.028
que es mayor a la muestra 2 que contiene una media de 7.028, lo que indica
que al utilizar el bastón electrónico por parte de las personas que realizaron el
trayecto tuvieron menos golpes.
Análisis Estadístico:
Estadísticas descriptivas: Impacto1, Impacto2
Error estándar
de la
Variable N N* Media media Desv.Est. Varianza
Mínimo Q1 Mediana Impacto1 36 0 8.028
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Salazar, Ruíz, Delfín
Implementación de bastón guía electrónico para personas con deficiencia visual en el
municipio de Tierra Blanca, Veracruz, México
0.247 1.483 2.199 6.000 7.000
7.500
Impacto2 36 0 7.028 0.171 1.028 1.056 5.000 6.000 7.000
N para Variable Q3 Máximo
Modo moda
Figura 3. Estadísticas básicas.
En el histograma de la figura 4 se visualizan las cantidades
de impacto para las tomas de muestras de la primera etapa:
Figura 4. Histograma de Impacto 1.
En el histograma de la figura 5 se visualizan las cantidades de impacto para las
tomas de muestras de la segunda etapa:
Histograma de Impacto1
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
6
7
8
9
Impacto1
10
11
12
Frecuencia
Impacto1
9.000
12.000
7
16
Impacto2
7.000
9.000
7
17
128
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Figura5. Histograma de Impacto 2.
A continuación se muestra la correlación de Pearson de la variable Impacto1 y la
variable Impacto2:
Correlaciones: Impacto1, Impacto2
Correlación de Pearson de Impacto1 y Impacto2 =
0.768 Valor P = 0.000
Se visualiza la correlación de Pearson de 0.768 la cual es una correlación
positiva considerable, obteniendo un valor de P de 0.000 menor que el nivel de
significancia de 0.05, lo cual nos indica que si hay una diferencia significativa
de la primer y segunda muestra de impactos, dando por resultado que la
utilización del bastón guía electrónico si ayuda en el traslado de la persona
para que tenga menos impactos.
Conclusiones
El prototipo del Bastón guía electrónico ha tenido resultados satisfactorios en su
uso y buen desempeño informando al usuario sobre los objetos que detecta y ha
sido del agrado de las personas que lo usaron en la muestra, comentando que es
un aparato con una estructura liviana y manejable, ya que al utilizar materiales
reciclados de poco peso facilita su usabilidad. Se recomienda para futuras
investigaciones en personas con deficiencia visual la utilización de diversos tipos de
sensores que proporcionen más datos al mecanismo de detección de obstáculos
para proporcionar más opciones al usuario final.
La experiencia que se ha adquirido ha sido la base de nuevas ideas para
poner la tecnología moderna al servicio de las necesidades médicas.
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01,
Histograma de Impacto2
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
5
6
7
Impacto2
8
9
Frecuencia
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Salazar, Ruíz, Delfín
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