Alternativní komunikační vesta (CoCoA): 8 kroků (s obrázky)

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

Projekt CoCoA je nositelná vesta připojená k internetu, která poskytuje hmatové symboly alternativní komunikace a pomáhá lidem s řečovým nebo neverbálním postižením. Zkratka CoCoa pochází ze zkratky portugalského názvu: Colete de Comunicação Assistiva.

Poruchy řeči postihují mimo jiné osoby s autismem, afázií, mozkovou obrnou, částečnou nebo úplnou hluchotou. V případě autismu je často přítomna neverbalizace nebo zpoždění řeči. Nedostatek řeči může být také dočasným postižením kvůli nějaké nemoci.

Porušení řeči, trvalé nebo dočasné, vyžaduje pozornost a léčbu, protože tato schopnost je důležitá pro socializaci. Alo, řeč je hlavní dovedností pro jednotlivce s jiným stavem nebo postižením, které vyjadřují jejich potřeby.

V této souvislosti se používají pomocné prostředky alternativní komunikace (AC), které pomáhají lidem s poruchou řeči komunikovat se svými rodinami, terapeuty a dalšími. Piktogramy jsou jednou z nejběžnějších forem AC, protože jednotlivec může ukazovat na symboly upevněné na strategických místech v domě nebo používat aplikace, které tyto symboly vokalizují, například Proloquo2Go.

Fyzické piktogramy však lze použít pouze ke komunikaci s ostatními ve stejném prostředí, což jednotlivci ztěžuje komunikaci se svými pečovateli, pokud to naléhavě potřebují a jsou v jiném prostředí.

Alternativní komunikační vesta (CoCoA) je nositelná vesta připojená k internetu, která umožňuje spojení alternativních komunikačních hmatových symbolů, které pomáhají lidem s řečovým nebo neverbálním postižením vyjádřit jejich potřeby pečovatelům, terapeutům, učitelům a dalším zdravotníkům bez nich vždy přítomný ve stejném prostředí jako osoba se zdravotním postižením, což usnadňuje sledování.

CoCoA umožní uživateli zahrnout až šest AC symbolů, které mu umožní provádět různé kombinace. Po stisknutí tlačítka spojeného se symbolem dojde ke dvěma akcím:

1) Zvuk odpovídající zvolené akci je přehráván prostřednictvím reproduktoru připojeného k vestě. Akce v textovém formátu je odeslána prostřednictvím internetu kterémukoli správci, terapeutům nebo učitelům, což jim umožňuje být informováni o potřebě osoby, pokud nejsou ve stejné místnosti.

2) Aby poskytla zpětnou vazbu postižené osobě, stisknutá tlačítka také blikají LED diodou, která indikuje zvolené akce. Proto je navrženo nositelné, propojené, nerušivé, přenosné a uživatelsky přívětivé řešení rozhraní, které pomůže lidem s poruchou řeči komunikovat o jejich potřebách na místě nebo na dálku. Vesta nevyžaduje fyzickou námahu, lze ji nosit na různých místech a usnadňuje pomoc postiženým při plnění jejich potřeb a potenciálně jim brání v tom, aby se stali nepohodlnými nebo ve stresu.

Tento projekt vypracovali Mauro Pichiliani ([email protected]) a Talita Pagani ([email protected])

Krok 1: Hardwarové komponenty

Pro projekt CoCoA jsme použili následující hardwarové komponenty:

* 1x karta DragonBoard 410C. Tuto desku můžete vyměnit za Raspberry Pi nebo jakýkoli jiný malý palubní počítač, ale mějte na paměti, že se jedná o nositelné zařízení.

* 1x NodeMCU ESP 8266 Arduino nebo jiné arduino s alespoň 13 porty GPIO PWM.

* 1x Modul čtečky štítků RFID tagu RC522, model Mifare.

* 8x RFID tagy Mifare.

* 8x tlačítka.

* 8x LED různých barev.

* 6x 330Ohm rezistory.

* 5x metr čtvereční hnědé látky TNT.

* Malé množství bavlny k vyplnění polštářků

* 1 x metrový pásek na suchý zip.

* 8x Obrázky symbolů vytištěné na papíře

* 1x reproduktor USB.

* 1x hardwarový klíč USB zvukového adaptéru.

* 4 GB paměťová karta miniSD.

* 1x baterie jako napájecí zdroj (2000 mAPH a výstup 12 V).

* 20x metr kabelu se 2 dráty

* Obecné nástroje (kleště, šroubovák, páječka, lepicí pistole atd.), Dráty a elektrická páska

Krok 2: Vývojové diagramy

Abychom pochopili, jak vesta funguje, vysvětlíme si její použití pomocí tří diagramů. Podívejte se na obrázky v tomto kroku.

Diagram 1: Tento tok představuje počáteční použití vesty popisující kroky potřebné k jejímu nošení a přístupu k již zaznamenaným zvukovým souborům.

Diagram 2: Tento diagram ukazuje kroky pro změnu jednoho ze stávajících padů (malých gaučů) tak, aby na vestu byl umístěn další symbol/zvuk.

Diagram 3: Tento diagram ukazuje kroky pro přepínání zvuku spojeného s existujícím padem. Ve vestě verze 1.0 nebyly tyto kroky implementovány

Krok 3: Software

V projektu jsme použili následující software:

Arduino IDE

Python 3.5

Externími závislostmi projektu byla knihovna arduino pro zpracování modulu čtečky RFID, knihovna Python twx.botapi pro interakci s Telegramem a knihovna PySerial pro čtení/zápis dat přes sériový port s Pythonem. Knihovny Pythonu lze nainstalovat pomocí správce balíčků pip.

Všechny zdrojové kódy projektu byly zpřístupněny v následujícím úložišti GitHub:

github.com/pichiliani/CoCoA

Krok 4: Zapojení součástí

Architektura CoCoA je založena na desce DragonBoard 410C, arduino NodeMCU 8622, čtečce karet RFID, LED diodách, tlačítkách a zvukovém reproduktoru. Integruje se také s telegramovým robotem s názvem ProjectCoCoABot, který odešle zprávu s generovaným zvukem při každém stisknutí jednoho z tlačítek. Úplný pohled na kompletní architekturu řešení najdete na obrázku v tomto kroku.

Začněte připojením čtečky RFID a LED k arduinu a poté nahrajte kód do složky /CocoaNodeMCUServer tohoto úložiště GitHub. Schémata zapojení LED a čtečky RFID jsou znázorněna na obrázcích ilustrujících tento krok.

Dále musíme připojit tlačítka ke kartě DragonBoard. Na obrázcích tohoto kroku je schéma a tabulky, které ukazují připojovací porty a kabely potřebné k připojení.

Krok 5: Vytvoření podložek

Pady obsahující symboly by měly být vytvořeny dále. Existuje několik symbolů a systémů pro neverbální komunikaci, ale můžeme použít PECS. Tento systém má několik symbolů, které lze vytisknout a umístit na podložky.

Podložky jsou malé lehátka o rozměrech 10x10 cm a byly vyplněny bavlnou. Je důležité pamatovat na to, abyste do každého padu umístili jeden tag RDID, abyste mohli identifikovat každý z padů a jejich příslušný zvuk.

Na přední stranu každé podložky jsme dvakrát umístili stejný symbol: jeden obrázkem nahoru a druhý dolů. Tímto způsobem může uživatel vesty sledovat, který symbol byl stisknut. Nezapomeňte na zadní část podložky umístit suchý zip, abyste ji mohli ve vestě připojit/odpojit

Krok 6: Sestava vesty

Dalším krokem je stavba vesty. Použili jsme formu dětské vesty pro muže a provedli řezy na tkanině tak, aby byla podšívka. V těchto odkazech najdeme několik plánů vest, které si můžete vytisknout

marlenemukaimoldeinfantil.com.br/2017/02/0…

cuttingecosting.com/Pap%20collect.html

Je důležité definovat umístění na přední straně, kde budou vložky umístěny. Na tato místa bychom měli dát díly na suchý zip, aby podložky správně seděly. Stále vpředu můžeme vytvořit otvory pro umístění LED diod těsně nad polštáře.

V blízkosti umístění polštáře ve vestě potřebujeme umístit LED diody a každé z tlačítek. Je důležité, aby tlačítka byla umístěna tak, aby byla přesně za pozicí na suchý zip na vestě. Tímto způsobem, jakmile uživatel stiskne střed polštáře, vynutí „tvrdou“část polštáře (tag rfid) a stiskne tlačítko.

Doporučujeme upevnit všechny vnitřní části vesty (LED diody, odpory, tlačítka a dráty) pomocí horkého lepidla. Připojení vodičů lze provést pájkou + elektrickou páskou. Další alternativou, jak se vyhnout svařování, je horké lepidlo nebo použít transparentní lak na nehty.

Další částí je vybudování malých kapes pro uložení součástí každé podložky. Také vytvořte kapsu na přední straně vesty blíže k pasu, abyste drželi reproduktor. Doporučuje se použít několik pásků na suchý zip, aby oblečení bylo pevné.

Vodiče, které budou spojovat diody LED a tlačítka každé dotykové oblasti, by měly být seskupeny dva po dvou. Tímto způsobem budeme mít šest pásů se dvěma kabely. Každý kabel má dva vodiče: kladný a záporný. Je důležité označit pořadí kabelů a který komponent je připojen ke každému kabelu (LED nebo tlačítko). Doporučujeme omotat ramenní popruhy dvěma skupinami po třech.

Jakmile jsou kabely a vodiče připojeny, můžeme vestu zavřít umístěním podšívky. Nakonec vytvořte vodorovnou kapsu na zadní straně vesty pro uložení elektronických desek (NodeMCU a DragonBoard), zvukového konektoru USB a baterie, která připojí DragonBoard. Doporučuje se malé pouzdro, aby lépe drželo kabely desek.

Krok 7: Poslední dotyky a testování

Jakmile jsou pásky vest již připevněny k zádům, musíte provést připojení k deskám. Je vyžadováno 12 připojení pro tlačítka (6x2) a 12 připojení pro LED diody.

Další opatrnost je vyžadována při připojení vodičů, které nesou zemnící signál (GND) k LED diodám, protože všech šest pinů LED musí být připojeno ke stejnému vodiči. Podobně by měly být na stejném vodiči připojeny kolíky zemních tlačítek (GND).

Nakonec zapojte hardwarový klíč do USB portu a zapojte adaptér do reproduktoru, který by měl být umístěn v přední kapse vesty. Zapojte USB kabel do NodeMCU a dalšího USB portu karty DragonBoard 410c. Nakonec připojte baterii k napájecímu pinu a spusťte program CoCoaServer.py na desce DragonBoard jako sudo (použijte konektor SSH nebo připojte monitor + klávesnici + myš přímo k desce):

$ sudo python CoCoaServer.py

Po každém stisknutí tlačítka se na konzole desky objeví zpráva, přehraje se odpovídající zvuk a přehraje se kontrolka spojená s padem.

Krok 8: Reference

Odkazy na alternativní komunikaci: Aplikace pro vokalizaci symbolů Proloquo2Go

Saba M. P., Filippo D., Pereira F. R., od Souza P. L. P. (2011) Hey yaa: Haptické varování nositelné na podporu komunikace neslyšících. In: Vivacqua A. S., Gutwin C., Borges M. R. S. (eds) Spolupráce a technologie. CRIWG 2011. Přednášky z informatiky, sv. 6969. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI 10.1007 / 978-3-642-23801-7_17

Použité knihovny Pythonu:

PySerial

Twx.botapi

Informace o desce DrabonBoard 410c

Příklad použití čtečky RFID Arduino

Formy na dětské vesty

marlenemukaimoldeinfantil.com.br/2017/02/07…

cortandoecosturando.com/Pap%20colete.html