Mysz wspomagana językiem (ATOM): 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Ten projekt początkowo rozpoczął się jako zadanie klasowe na kursie wprowadzającym, który wziąłem jako student pierwszego roku inżynierii. Po ukończeniu kursu zebrałem mały zespół złożony ze mnie i dwóch studentów sztuki/projektowania i kontynuowaliśmy rozwój urządzenia, aby wziąć udział w Konkursie Projektów Studenckich, organizowanym corocznie przez Rehabilitation Engineering Society of North America.

Kilka miesięcy później zostaliśmy powiadomieni, że zostaliśmy finalistami i polecieliśmy do Toronto, aby zaprezentować się jurorom na RehabWeek 2019. Mieliśmy szczęście, że zajęliśmy pierwsze miejsce w międzynarodowym konkursie projektowania studenckiego wraz z nagrodą People's Choice w konkursie dla profesjonalnych programistów. prezentacja i nagroda badawcza od Centrum Badawczego Inżynierii Rehabilitacji w Penn State.

*******************************************************************************

Ten Instructable został stworzony jako zgłoszenie do konkursu technologii wspomagających! Jeśli uznałeś to za przydatne, zagłosuj!

*******************************************************************************

Tło projektu:

W dzisiejszych czasach umiejętność sprawnego komunikowania się z komputerem jest niezbędna do wykonywania wielu codziennych zadań. Dla osób, którym brakuje sprawności manualnej, zadanie korzystania ze standardowych urządzeń peryferyjnych komputera może okazać się prawie niemożliwe. Ponieważ technologia staje się coraz bardziej zintegrowana z różnymi aspektami naszego społeczeństwa, możliwość efektywnego korzystania z Internetu nie jest już tylko kwestią luksusu lub wygody, ale jest bliższa podstawowemu prawu człowieka. Rozwój technologii, która umożliwia osobom fizycznym dostęp do Internetu, nie tylko czyni je bardziej niezależnymi, ale może również pomóc w rozwoju naszego społeczeństwa.

Ponieważ zdecydowana większość nowoczesnych stanowisk pracy wymaga od pracowników podstawowych umiejętności obsługi komputera, istnieje rynek produkcji technologii wspomagających dla osób, które nie są w stanie efektywnie korzystać z konwencjonalnych urządzeń peryferyjnych. Kilka obecnych produktów spełnia tę potrzebę, ale często są one kosztowne, restrykcyjne i bez wątpienia można je ulepszyć. Jednym z najstarszych mechanizmów wprowadzania danych opracowanych dla osób z porażeniem czterokończynowym lub ALS jest urządzenie „Sip-and-puff”, które pierwotnie było używane do sterowania maszyną do pisania, umożliwiając użytkownikowi popijanie lub dmuchanie do małej tuby.[1] Pierwszy prototyp skonstruowany przez Reg Malinga w 1960 roku był początkiem długiej linii podobnych urządzeń, z których niektóre są nadal w użyciu. Inne, prostsze rozwiązania obejmują pasywne urządzenia wskazujące, które są trzymane w ustach lub przymocowane do głowy, które mogą być używane do wpisywania znaków na klawiaturze, powszechnie określanej jako „usta w ustach” lub „wskaźnik głowy”. Chociaż te narzędzia są szczątkowe, pozostają jednymi z najpopularniejszych urządzeń wspomagających ze względu na swoją prostotę i niską cenę. Jednak nawet z praktyką narzędzia te nie mogą zapewnić wysokiego poziomu wydajności wymaganego w wielu pracach. [2] Nowoczesne technologie, takie jak interakcja spojrzeń i oprogramowanie do śledzenia gałek ocznych, mogą zapewnić większą wydajność, jeśli chodzi o wykonywanie zadań na komputerze, ale w konsekwencji cena znacznie wzrasta. Stanowi to jeszcze większy problem, gdy weźmiemy pod uwagę, że koszty życia z takim schorzeniem mogą z łatwością przekroczyć 1,35 miliona dolarów. [3]

Wszystkie te istniejące narzędzia zapewniają użytkownikowi większe możliwości, ale każde urządzenie niesie ze sobą różne negatywne skutki uboczne. Przykładami takich efektów dla urządzenia przełączającego i urządzenia typu „sip-and-puff” mogą być urządzenia ograniczające mocowane wokół głowy lub ust użytkownika, które są wymagane, aby stały przełącznik działał; fakt, że postawa użytkownika musi być dostosowana do urządzenia, powodując zmęczenie przy długotrwałym użytkowaniu; lub niemożność mówienia podczas pracy urządzenia. Oprócz kosztów, sprzęt do śledzenia wzroku wymaga wielu kalibracji, aby mógł być skutecznie używany, a unikanie podświadomych ruchów gałek ocznych wymaga od użytkownika ciągłego skupienia. Celem tego projektu jest dostarczenie tańszego rozwiązania, które zapewnia większy komfort i może otworzyć szerszy zakres zastosowań dla użytkownika.

Krok 1: Przegląd projektu

"ładowanie="leniwe"

Konstrukcja mechaniczna „stojaka” ustalającego jest dość prosta. Chcieliśmy, aby ten prototyp był wersją stołową, ale można było wprowadzić drobne poprawki, aby przymocować go do wózka inwalidzkiego lub innego stałego punktu.

Najważniejszym elementem jest mały magnes neodymowy, który jest wpuszczony w wystającą wargę tak, że użytkownik może zagryźć element ustalający, aby uwolnić go z zadokowanej pozycji. W ten sposób użytkownik może montować i demontować urządzenie całkowicie bez użycia rąk. Zatyczka ze stali nierdzewnej 1/4 jest przyklejona z przodu elementu ustalającego, który został ustalony metodą prób i błędów jako idealny do utrzymania urządzenia na miejscu, ale można go łatwo wyjąć za pomocą ust.

Drugą cechą podstawki jest prowadzenie linki łączącej element ustalający z mikrokontrolerem. W naszych projektach rolka lub nawet mała prostokątna szczelina jest wystarczająco skuteczna, aby pomieścić kabel podczas korzystania z urządzenia.

Krok 7: Wynik i znaczenie

Po przetestowaniu naszego funkcjonującego prototypu ustalono, że następujące cele projektu zostały spełnione:

- Możliwość precyzyjnego sterowania kursorem XY za pomocą języka

- Możliwość kliknięcia prawym i lewym przyciskiem myszy za pomocą mięśni żuchwy

- Możliwość dołączania i odłączania urządzenia bez użycia rąk

- Możliwość łatwej dezynfekcji urządzenia bez uszkadzania elektroniki

- Niski koszt produkcji

- Uwzględnij materiały wielokrotnego użytku i ponownie użyte

- Popraw istniejące urządzenia (np. koszt, funkcjonalność, łatwość użytkowania itp.)

Według badania przeprowadzonego w 2017 r. przez Capital One Financial Corp. szacuje się, że 82% stanowisk wymagających średnich kwalifikacji wymaga od pracowników umiejętności cyfrowych. [4] Liczba ta rośnie z roku na rok i końca nie widać. Przy ponad 250 000 ludzi w Stanach Zjednoczonych cierpiących z powodu urazów rdzenia kręgowego każdego roku, istnieje stale obecne zapotrzebowanie na ulepszoną technologię wspomagającą, która może umożliwić osobom z niepełnosprawnością ruchową konkurowanie na współczesnym rynku pracy. Same koszty w pierwszym roku po urazach mogą z łatwością przekroczyć 500 000 USD, więc opracowanie niedrogiej technologii wspomagającej może mieć znaczący wpływ na osoby poszkodowane, a także ich rodzinę i przyjaciół. Ponadto osoby z tym schorzeniem przechodzą poważne zmiany życiowe, z których wiele może mieć znaczący wpływ na ich środowisko społeczne. Umożliwienie poszkodowanym sprawnego i taniego komunikowania się z komputerami może dać więcej możliwości odtworzenia i utrzymywania relacji społecznych w celu lepszego dopasowania do ich własnych potrzeb. Wierzymy, że ATOM może pomóc osobom fizycznym dokładnie to zrobić, wypełniając lukę w istniejących technologiach, oferując wysoką wydajność w połączeniu z niską ceną.

Druga nagroda w konkursie technologii wspomagających