Revista NEYART  
ISSN: 2992 - 7161  
PROTOTIPO DE BASTÓN INTELIGENTE PARA PERSONAS CON  
DISCAPACIDAD VISUAL: DISEÑO, IMPLEMENTACIÓN Y  
EVALUACIÓN  
SMART CANE PROTOTYPE FOR PEOPLE WITH VISUAL  
IMPAIRMENT: DESIGN, IMPLEMENTATION AND EVALUATION  
Castañeda Fierro Francisco  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
López Fierro Gerardo  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
González Muñoz Miriam Magdalena  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
Camarillo Delgadillo José Mario  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
Gutiérrez Aguayo Victoria Lucia  
TecNM/Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez  
| Recibido: 28/08/2023 | Aceptado: 02/10/2025 | Publicado: 03/11/2025  
Esta obra está bajo  
una licencia internacional  
Creative Commons Atribución 4.0.  
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Resumen-- Este artículo describe el diseño, implementación y validación experimental de un bastón  
inteligente orientado a personas con discapacidad visual, con base en un sistema electrónico integrado.  
El prototipo incorpora un sensor ultrasónico (HC-SR04) para la detección de irregularidades en el  
terreno y obstáculos en la vía pública. La señal es procesada por un microcontrolador Arduino Nano y  
transformada en una señal vibratoria que alerta al usuario sobre la presencia de obstáculos. El dispositivo  
también incluye una tira de luces LED tipo Neopixel controlada mediante un sensor de luz (LDR), que  
se activa automáticamente en condiciones de baja iluminación para que el usuario pueda ser visto por  
otros peatones. Además, cuenta con un sistema de alerta sonora que se activa cuando el bastón se le cae  
de la mano, facilitando su localización. El proceso de desarrollo se organizó utilizando una metodología  
basada en prototipos y planificación por resultados clave (OKR), lo que permitió una ejecución  
estructurada y eficiente. Las pruebas realizadas en entornos urbanos simulados validaron el  
funcionamiento del sistema, destacando su utilidad como herramienta accesible para apoyar la  
movilidad independiente en contextos con infraestructura deficiente.  
Palabras clave: Discapacidad visual, bastón inteligente, sensor ultrasónico, Arduino, accesibilidad.  
Abstract-- This article describes the design, implementation, and experimental validation of a smart  
cane for people with visual impairments, based on an integrated electronic system. The prototype  
incorporates an ultrasonic sensor (HC-SR04) for the detection of terrain irregularities and obstacles on  
public roads. The signal is processed by an Arduino Nano microcontroller and transformed into a  
vibration signal that alerts the user to the presence of obstacles. The device also includes a Neopixel  
LED light strip controlled by a light sensor (LDR), which automatically activates in lowlight conditions  
to improve the visibility of the user by other pedestrians. It also has an audible alert system that activates  
when the cane falls from his hand, making it easier to locate. The development process was organized  
using a methodology based on prototypes and key results-based planning (OKR), which allowed for a  
structured and efficient execution. Tests conducted in simulated urban environments validated the  
system's operation, highlighting its usefulness as an accessible tool to support independent mobility in  
contexts with poor infrastructure.  
Keywords: Visual impairment, smart cane, ultrasonic sensor, Arduino, accessibility.  
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INTRODUCCIÓN  
La discapacidad visual, definida como la pérdida total o parcial de la capacidad de ver, afecta  
significativamente la calidad de vida de quienes la padecen, limitando su autonomía y aumentando su  
exposición a riesgos en entornos urbanos no adaptados. En México, de acuerdo con datos del Instituto  
Nacional de Estadística y Geografía (INEGI, 2020), una parte considerable de la población con  
discapacidad presenta dificultades visuales, siendo Chihuahua uno de los estados con mayor incidencia.  
En particular, Ciudad Juárez enfrenta un problema grave de infraestructura urbana deficiente,  
caracterizada por banquetas irregulares, obstáculos fijos y escasa señalización vial, condiciones que  
agravan la movilidad de las personas con discapacidad visual (El Heraldo de Chihuahua, 2023;  
Borderzine, 2014).  
Diversos trabajos previos han explorado el desarrollo de bastones inteligentes utilizando sensores  
ultrasónicos, vibradores, sistemas GPS y tecnologías abiertas o emergentes. Iniciativas como las de  
Tsormpatzoudis (2016) en la Universidad de Manchester, Slade, Tambe y Raitor (2021) en Stanford, y  
proyectos nacionales como el de Ontiveros, Rojas y Martínez (2014), sentaron precedentes importantes  
en el diseño de dispositivos orientados a mejorar la movilidad de personas con discapacidad visual. Estas  
experiencias han servido como base e inspiración para el presente trabajo, que apuesta por una solución  
de bajo costo, accesible y adaptada a contextos urbanos marginados.  
Diversos proyectos han explorado la implementación de la inteligencia artificial para optimizar las  
funciones del bastón (Ontiveros, Rojas & Martínez, 2014; Slade, Tambe & Raitor, 2021). No obstante,  
muchos de estos desarrollos presentan limitaciones de costo, complejidad técnica o disponibilidad en  
contextos marginados. Frente a esta problemática, el presente trabajo propone el diseño y validación de  
un bastón inteligente de bajo costo, basado en un microcontrolador Arduino Nano, capaz de alertar al  
usuario mediante vibración ante obstáculos cercanos, iluminar su posición en condiciones de baja  
visibilidad y emitir una señal sonora en caso de pérdida del bastón que guie al usuario a su ubicación.  
Este desarrollo busca responder a una necesidad concreta en la comunidad juarense, mediante una  
solución funcional, accesible y de fácil implementación que contribuya a la inclusión y seguridad de  
personas con discapacidad visual.  
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Objetivo general  
Diseñar e implementar un prototipo funcional de bastón inteligente dirigido a personas con discapacidad  
visual, mediante la integración de un sensor ultrasónico (HC-SR04), un microcontrolador Arduino Nano,  
un actuador vibratorio, una tira LED tipo Neopixel controlada por una fotorresistencia (LDR), y un  
zumbador activo, todos alimentados por un sistema de baterías recargables y regulados mediante un  
módulo L78S05. El dispositivo debe de ser capaz de alertar al usuario sobre la presencia de obstáculos,  
mejorar su visibilidad en condiciones de poca luz y facilitar su localización, promoviendo una movilidad  
más segura y autónoma en entornos urbanos.  
Objetivos específicos  
Diseñar el sistema electrónico del bastón inteligente utilizando un microcontrolador Arduino  
Nano y sensores adecuados para la detección de obstáculos y condiciones de iluminación.  
Implementar un mecanismo de retroalimentación vibratoria, activado por un sensor ultrasónico,  
que alerte al usuario de irregularidades en el terreno a corta distancia.  
Integrar un sistema de iluminación automática mediante una tira de LED (Neopixel) controlada  
por una fotorresistencia (LDR), que se active en condiciones de baja luminosidad para mejorar la  
visibilidad del usuario por otros peatones.  
Desarrollar un sistema de localización sonora, mediante un zumbador controlado por un botón de  
presencia, que se active cuando el usuario suelta el bastón, facilitando su recuperación.  
Diseñar y fabricar la carcasa del prototipo, considerando factores de ergonomía, resistencia al  
impacto y condiciones ambientales, mediante modelado CAD y manufactura aditiva (impresión  
3D).  
Simular y validar el funcionamiento del circuito en plataformas como Tinkercad antes del  
ensamblaje físico, para asegurar la correcta integración de los componentes.  
Realizar el ensamblaje final del bastón inteligente e implementar pruebas funcionales para  
verificar la operación de todos los sistemas integrados en condiciones simuladas del entorno  
urbano.  
Justificación  
La pérdida de la visión representa una de las discapacidades sensoriales con mayor impacto en la calidad  
de vida de quienes la padecen, al limitar significativamente su interacción con el entorno y su autonomía  
(Organización Mundial de la Salud [OMS], 2020). A pesar de los avances tecnológicos, las soluciones  
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accesibles y asequibles para la movilidad segura de personas con discapacidad visual aún resultan  
insuficientes, especialmente en contextos urbanos con infraestructura deficiente como la de Ciudad  
Juárez, donde se ha identificado un alto índice de barreras físicas para este grupo poblacional (INEGI,  
2020).  
Ante este panorama, el presente proyecto propone el diseño y desarrollo de un bastón inteligente que  
integra sensores ultrasónicos para la detección de discontinuidades en el terreno y obstáculos, notificando  
al usuario mediante señales vibratorias. Además, el dispositivo incorpora una tira LED controlada por  
una fotorresistencia, lo que permite visibilizar al usuario en condiciones de baja luminosidad, y un sistema  
de alarma auditiva activada por botón, que facilita su localización en caso de extravío.  
La innovación del prototipo radica en su accesibilidad económica, sin sacrificar funcionalidad, al estar  
basado en plataformas abiertas como Arduino. Se busca brindar una herramienta que no solo mejore la  
movilidad del usuario, sino que también promueva su independencia y seguridad al transitar por la vía  
pública, aspecto clave en el ejercicio del derecho a una vida digna e inclusiva.  
En comparación con desarrollos similares como los bastones de WeWalk (2017) o los modelos  
experimentales desarrollados en instituciones como la Universidad de Manchester (Tsormpatzoudis,  
2016) o Stanford (Slade, Tambe & Raitor, 2021), este proyecto presenta una alternativa más viable en  
contextos de bajos recursos, sin depender de tecnologías propietarias o sistemas complejos de inteligencia  
artificial.  
En suma, el bastón inteligente propuesto representa un avance tangible hacia la democratización de la  
tecnología asistiva, al integrar soluciones funcionales, económicas y adaptadas al entorno social y urbano  
del usuario objetivo.  
DESARROLLO  
El bastón blanco ha sido históricamente una herramienta fundamental para las personas con discapacidad  
visual, permitiéndoles interactuar con su entorno inmediato mediante el tacto. Sin embargo, su  
funcionalidad tradicional presenta limitaciones ante los desafíos actuales de movilidad urbana,  
especialmente en contextos como el de Ciudad Juárez, donde las banquetas irregulares, el alcantarillado  
expuesto y la falta de señalización adecuada generan riesgos significativos para esta población  
(Borderzine, 2014; INEGI, 2020).  
En respuesta a esta problemática, se desarrolló un prototipo de bastón inteligente, cuyo fin es mejorar la  
experiencia de desplazamiento autónomo de personas invidentes mediante la integración de tecnologías  
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accesibles y de bajo costo. Este dispositivo fue diseñado con una estructura física ligera y resistente,  
complementada por una carcasa fabricada mediante impresión 3D, lo que garantiza su durabilidad en  
ambientes urbanos.  
El sistema principal utiliza un sensor ultrasónico HC-SR04 para detectar discontinuidades u obstáculos  
en el camino del usuario. Esta información se traduce en señales vibratorias generadas por un motor  
localizado en el mango del bastón, facilitando una retroalimentación háptica inmediata (Cytron  
Technologies, 2013). Asimismo, el bastón incorpora una tira de luces LED tipo Neopixel, que se activa  
mediante una fotorresistencia LDR cuando detecta baja luminosidad, incrementando la visibilidad del  
usuario ante otros peatones o vehículos (La Bobina de Tesla, 2021).  
Para reforzar la funcionalidad del dispositivo, se incluyó un buzzer piezoeléctrico controlado por un botón  
pulsador. Este emite una alarma audible en caso de extravío, lo que facilita su localización (Victoria  
Gutiérrez, 2023). Todos los componentes están integrados a una placa Arduino Nano, lo que permite el  
control y programación modular del sistema (Arduino.cc, 2023).  
El diseño y simulación del circuito electrónico fueron realizados en Tinkercad, mientras que el diseño  
mecánico se desarrolló en SolidWorks, y la programación en Arduino IDE, utilizando librerías  
especializadas como EasyBuzzer.h, Adafruit_Neopixel.h y HCSR04.h. Estas herramientas permitieron la  
creación de un prototipo funcional, replicable y económicamente viable. En la figura 1 se muestra el  
diseño en SolidWorks realizado para el proyecto.  
Figura1. Diseño del bastón inteligente creado en SolidWorks.  
Fuente. Elaboración propia (2025).  
DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS  
Durante la fase de validación del prototipo, se realizaron pruebas funcionales en entornos controlados que  
simularon condiciones urbanas como superficies irregulares, obstáculos comunes y baja iluminación. El  
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sensor ultrasónico HC-SR04 logró detectar objetos a distancias de entre 5 y 250 cm, activando con éxito  
el motor vibrador (Cytron Technologies, 2013). Esta retroalimentación háptica fue intuitiva y efectiva,  
cumpliendo su función sin interferir con otras capacidades sensoriales del usuario.  
La fotorresistencia LDR, junto con la tira de LED Neopixel, funcionó correctamente al encenderse con  
niveles de luminosidad por debajo de 500 lux, aumentando la visualización del usuario en condiciones  
nocturnas o de penumbra, conforme a lo establecido en las normas de movilidad urbana para personas con  
discapacidad (Gobierno de México, 2016).  
El sistema de localización por buzzer permitió recuperar el dispositivo en menos de 20 segundos en  
espacios cerrados, validando su utilidad como mecanismo de emergencia. El uso de un buzzer activo con  
oscilador interno facilitó su implementación eficiente con el microcontrolador (Victoria Gutiérrez, 2023).  
En cuanto al costo de producción, el prototipo no supera los 50 USD, muy por debajo de modelos  
comerciales como los desarrollados por WeWalk (2017) o Stanford (Slade, Tambe & Raitor, 2021), lo  
que refuerza su viabilidad como una herramienta accesible.  
Estos resultados sugieren que el bastón cumple su propósito funcional: mejorar la autonomía, seguridad  
y visibilidad de los usuarios, con tecnología de bajo costo, sin sacrificar calidad ni eficiencia. En la figura  
2 se muestra el bastón siendo manipulado durante las pruebas.  
Figura 2. Utilización del bastón inteligente durante las pruebas de funcionamiento.  
Fuente. Elaboración propia (2025).  
CONCLUSIONES  
El bastón inteligente diseñado responde a una necesidad real de las personas con discapacidad visual,  
particularmente en entornos urbanos adversos como el de Ciudad Juárez, donde la infraestructura no  
garantiza una movilidad segura (INEGI, 2020; Borderzine, 2014). A través de la implementación de  
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componentes electrónicos accesibles, como sensores ultrasónicos, LEDs, motores vibratorios y  
plataformas de código abierto, se logró desarrollar una herramienta funcional, económica y replicable.  
Más allá de sus capacidades técnicas, este proyecto promueve la inclusión social y la autonomía del  
usuario. A diferencia de otras soluciones tecnológicas, el presente prototipo destaca por su simplicidad,  
accesibilidad y adaptabilidad. Además, establece un precedente para futuras mejoras, como la  
incorporación de módulos GPS, conectividad Bluetooth o integración con aplicaciones móviles, sin  
comprometer su carácter económico y socialmente responsable.  
Este trabajo demuestra cómo la tecnología puede, desde un enfoque humanista e incluyente, mejorar la  
calidad de vida de grupos vulnerables, siempre que el diseño se centre en las necesidades reales del usuario  
y en el contexto donde será implementado.  
TRABAJO A FUTURO  
El desarrollo del bastón inteligente representa un avance significativo hacia la inclusión de personas con  
discapacidad visual en entornos urbanos adversos. No obstante, para ampliar su funcionalidad y su  
impacto en la sociedad, se proponen una serie de mejoras y ajustes futuros, tanto a nivel técnico como  
estratégico.  
En primer lugar, se recomienda la incorporación de un módulo GPS con conectividad Bluetooth o Wi-Fi,  
que permita al usuario ubicar su posición en tiempo real y compartirla con familiares o cuidadores  
mediante una aplicación móvil. Esto facilitaría no solo la navegación, sino también la respuesta en caso  
de emergencias, incrementando la seguridad personal.  
Otra mejora potencial es el uso de sensores de tipo LiDAR o cámaras con inteligencia artificial, que  
permitirían no solo detectar obstáculos, sino también identificarlos y clasificarlos (escalones, vehículos,  
personas, postes, etc.), como lo han propuesto prototipos desarrollados por instituciones como Stanford  
(Slade, Tambe & Raitor, 2021). Si bien esta tecnología incrementa el costo, puede pensarse en una versión  
avanzada del dispositivo para contextos institucionales, como asociaciones civiles o programas  
gubernamentales.  
En cuanto a la ergonomía, se sugiere una revisión del diseño estructural del bastón para hacerlo más ligero,  
plegable y ajustable en longitud. Esto facilitaría su transporte y almacenamiento, mejorando su  
portabilidad en el contexto diario del usuario.  
Desde el enfoque social, se recomienda vincular este proyecto con programas de inclusión y accesibilidad  
urbana, promoviendo convenios con instituciones públicas y organizaciones no gubernamentales para  
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facilitar su producción, distribución y capacitación en el uso del dispositivo. La articulación con políticas  
de movilidad, derechos humanos y salud pública podría amplificar su alcance e impacto social.  
Finalmente, es indispensable considerar la creación de una guía didáctica en formato accesible (braille,  
audio, texto ampliado) para el uso y mantenimiento del bastón, asegurando que cualquier persona,  
independientemente de su grado de discapacidad visual, pueda aprovechar sus funciones con autonomía.  
Estas mejoras no sólo fortalecerían la funcionalidad del dispositivo, sino que también lo posicionarían  
como una herramienta tecnológica de transformación social, capaz de cerrar brechas en términos de  
equidad, seguridad y participación plena en el espacio público.  
REFERENCIAS  
Adafruit  
Arduino.cc. (2023). Arduino Nano Overview. Recuperado de https://www.arduino.cc  
Industries.  
(s.f.).  
Adafruit  
NeoPixel  
Library  
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Recuperado  
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Borderzine. (2014). Personas con discapacidad visual enfrentan riesgos al caminar por Ciudad Juárez.  
Cytron Technologies. (2013). HC-SR04 Ultrasonic Sensor Technical Datasheet. Recuperado de  
EasyBuzzer.  
(s.f.).  
EasyBuzzer  
Arduino  
Library.  
Recuperado  
de  
El Heraldo de Chihuahua. (2023). Personas con discapacidad enfrentan rezago y barreras en la  
infraestructura urbana. Recuperado de https://www.heraldodechihuahua.com.mx  
Gobierno de México. (2016). Normas de uso del bastón blanco para personas con discapacidad visual.  
Recuperado de https://www.gob.mx  
Gutiérrez Aguayo, V. L. (2023). Diseño y construcción de un bastón inteligente para personas invidentes  
[Tesis de licenciatura, Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez]. ITCJ.  
Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). (2020). Censo de Población y Vivienda 2020.  
La Bobina de Tesla. (2021). Circuito Pull-down con fotorresistencia. Recuperado de  
Ontiveros, M., Rojas, C., & Martínez, A. (2014). Diseño y construcción de un bastón blanco electrónico  
para personas invidentes. Instituto Tecnológico Superior de Huauchinango.  
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Organización Mundial de la Salud (OMS). (2020). Informe mundial sobre la visión 2020. Recuperado de  
Slade, P., Tambe, T., & Raitor, M. (2021). Smart Cane Project. Stanford University.  
Tsormpatzoudis, C. (2016). Smart Mobility Aid for the Visually Impaired Using 3D Printing and Sensors.  
University of Manchester.  
WeWalk. (2017). Smart Cane Technology. Recuperado de https://wewalk.io  
TABLA TRABAJO COLABORATIVO  
Rol  
Autor (es)  
Conceptualización  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda Fierro,  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro  
Miriam Magdalena González Muñoz, Victoria Lucia Gutiérrez  
Aguayo, José Mario Camarillo Delgadillo  
Metodología  
Software  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro, José  
Mario Camarillo Delgadillo  
Validación  
Análisis Formal  
Investigación  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda Fierro,  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda Fierro,  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda Fierro,  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda Fierro,  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo  
Recursos  
Curación de datos  
Escritura - Preparación del  
borrador original  
Escritura - Revisión y edición  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda Fierro,  
José Mario Camarillo Delgadillo  
Visualización  
Supervisión  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda Fierro  
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Administración de Proyectos  
Adquisición de fondos  
Miriam Magdalena González Muñoz, Francisco Castañeda Fierro,  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro  
Victoria Lucia Gutiérrez Aguayo, Gerardo López Fierro, José  
Mario Camarillo Delgadillo  
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