Asistovaná myš ovládaná jazykem (ATOM): 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Tento projekt původně začal jako úkol třídy pro úvodní kurz, který jsem absolvoval jako student prvního ročníku inženýrství. Po absolvování kurzu jsem shromáždil malý tým složený ze mě a dvou studentů umění/designu a pokračovali jsme ve vývoji zařízení, abychom se přihlásili do soutěže o studentský design, kterou každoročně pořádá Rehabilitační inženýrská společnost Severní Ameriky.

O několik měsíců později nám bylo oznámeno, že jsme finalisté, a odletěli jsme do Toronta, abychom se představili porotcům na RehabWeek 2019. Měli jsme to štěstí, že jsme získali první místo v mezinárodní soutěži studentských návrhů spolu s oceněním výběru lidí v kategorii profesionálních vývojářů. vitrína a cena za výzkum od výzkumného centra rehabilitačního inženýrství v Penn State.

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

Tento Instructable byl vytvořen jako vstup do soutěže Assistive Tech Contest! Pokud vám to přišlo užitečné, hlasujte!

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

Pozadí projektu:

V moderní době je schopnost efektivního propojení s počítačem nezbytná k dokončení mnoha každodenních úkolů. Pro jednotlivce postrádající manuální zručnost může být použití standardních počítačových periferií téměř nemožné. Jak se technologie stále více integrují do různých aspektů naší společnosti, schopnost efektivně využívat internet již není jen otázkou luxusu nebo pohodlí, ale spíše se blíží základnímu právu člověka. Rozvoj technologie, která jednotlivcům umožní přístup na internet, je nejen učiní nezávislejšími, ale také může pomoci při rozvoji naší společnosti.

Vzhledem k tomu, že drtivá většina moderních pracovních míst vyžaduje, aby pracovníci měli základní počítačové dovednosti, existuje trh s výrobou pomocných technologií pro jednotlivce, kteří nejsou schopni efektivně využívat konvenční periferní zařízení. Několik současných produktů tuto potřebu splňuje, přesto jsou často nákladné, omezující a nepochybně mají prostor pro zlepšení. Jedním z nejstarších vstupních mechanismů vyvinutých pro jednotlivce s quadriplegií neboli ALS je zařízení „Sip-and-puff“, které původně sloužilo k ovládání psacího stroje tím, že uživateli umožňovalo popíjet nebo foukat do malé trubice. [1] První prototyp Reg Maling v roce 1960, to byl začátek dlouhé řady podobných zařízení, z nichž některá se používají dodnes. Jiná, jednodušší řešení zahrnují pasivní polohovací zařízení, která jsou držena v ústech nebo připevněna k hlavě a která lze použít k psaní znaků na klávesnici, běžně označovanou jako „ústa“nebo „ukazatel hlavy“. Ačkoli jsou tyto nástroje primitivní, zůstávají díky své jednoduchosti a nízké ceně jedním z nejpopulárnějších pomocných zařízení. Avšak ani v praxi tyto nástroje nemohou nabídnout vysokou úroveň produktivity, která je vyžadována v mnoha zaměstnáních. [2] Moderní technologie, jako je interakce pohledu a software pro sledování očí, mohou zajistit vyšší efektivitu při plnění úkolů na počítači, ale v důsledku toho se cena dramaticky zvyšuje. To představuje ještě větší problém, když vezmeme v úvahu, že celoživotní náklady na život s takovým stavem mohou snadno překročit 1,35 milionu dolarů. [3]

Všechny tyto existující nástroje poskytují svým uživatelům větší možnosti, přesto každé zařízení přináší různé negativní vedlejší efekty. Příklady takových efektů pro přepínací a doušovací zařízení mohou být omezující zařízení upevněná kolem hlavy nebo úst uživatele, která jsou nutná pro fungování pevného přepínače; skutečnost, že držení těla uživatele musí odpovídat zařízení, což při dlouhodobém používání způsobuje únavu; nebo neschopnost mluvit, když je zařízení v provozu. Kromě nákladů vyžaduje zařízení pro sledování očí efektivní kalibraci a vyhýbání se podvědomému pohybu očí vyžaduje neustálé soustředění uživatele. Tento projekt si klade za cíl poskytnout levnější řešení, které umožní větší pohodlí a může uživateli zpřístupnit širší škálu použití.

Krok 1: Přehled návrhu

"loading =" líný"

Mechanická konstrukce přidržovacího „stojanu“je poměrně jednoduchá. Chtěli jsme, aby byl tento prototyp stolní verzí, ale bylo možné provést několik drobných úprav, které by ho mohly připevnit na invalidní vozík nebo jiný pevný bod.

Nejkritičtější složkou je malý neodymový magnet, který je zapuštěn do vyčnívajícího břitu tak, že uživatel může skousnout držák, aby jej uvolnil z dokované polohy. Tímto způsobem může uživatel zařízení připojit a odpojit zcela bez použití rukou. Do přední části držáku je nalepena 1/4 zátka z nerezové oceli, u které bylo metodou pokusu a omylu určeno, že bude mít ideální velikost, aby udrželo zařízení na místě, ale lze jej snadno odstranit ústy.

Sekundárním rysem stojanu je vedení popruhu, který spojuje držák s mikrokontrolérem. V našich provedeních je váleček nebo dokonce malý obdélníkový otvor dostatečně účinný, aby obsahoval kabel při používání zařízení.

Krok 7: Výsledek a význam

Po testování našeho fungujícího prototypu byly stanoveny následující cíle projektu jako splněné:

- Možnost jemné XY ovládání kurzoru pomocí jazyka

- Možnost pravého a levého kliknutí myší pomocí svalů čelistí

- Schopnost připojit a odpojit zařízení bez použití rukou

- Schopnost snadno dezinfikovat zařízení bez poškození elektroniky

- Nízké výrobní náklady

- Začlenit opakovaně použitelné a opakovaně používané materiály

- Vylepšete stávající zařízení (např. Náklady, funkčnost, snadné použití atd.)

Podle studie, kterou v roce 2017 provedla společnost Capital One Financial Corp., podle odhadů 82% pracovních míst se středními dovednostmi vyžaduje, aby pracovníci měli digitální dovednosti. [4] Toto číslo se rok od roku zvyšuje, aniž by byl konec v dohledu. Vzhledem k tomu, že více než 250 000 lidí ve Spojených státech trpí v jakémkoli daném roce poranění míchy, existuje stále aktuální potřeba vylepšené asistenční technologie, která by umožnila jednotlivcům s postižením motorických funkcí konkurovat na moderním trhu práce. Náklady na první rok po úrazech mohou snadno překročit 500 000 USD, takže vývoj cenově dostupné asistenční technologie může mít významný dopad na postižené, ale i jejich rodinu a přátele. Jedinci s tímto stavem navíc procházejí zásadními životními změnami, z nichž mnohé mohou mít významný dopad na jejich sociální prostředí. Umožnění efektivně a levně propojit počítače s postiženými může poskytnout více příležitostí k rekonstrukci a udržování sociálních vztahů tak, aby lépe odpovídaly jejich vlastním potřebám. Věříme, že ATOM může jednotlivcům pomoci právě v tom, že překlenou mezeru mezi stávajícími technologiemi tím, že nabídnou vysokou účinnost spojenou s nízkou cenou.

Druhá cena v asistenční technické soutěži