Hjälpmedelsstyrd mus (ATOM): 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Detta projekt började inledningsvis som en klassuppgift för en introduktionskurs som jag tog som första års ingenjörsstudent. Efter avslutad kurs samlade jag ett litet team bestående av mig själv och två konst-/designstudenter och vi fortsatte utvecklingen av enheten för att delta i den Student Design Competition som årligen hålls av Rehabilitation Engineering Society of North America.

Flera månader senare fick vi besked om att vi var finalister och flög till Toronto för att presentera för domarna på RehabWeek 2019. Vi hade turen att vinna förstaplatsen i den internationella studentdesigntävlingen, tillsammans med ett pris för människor i professionella utvecklare showcase, och ett forskningspris från Rehabilitation Engineering Research Center i Penn State.

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

Denna instruktör gjordes som ett bidrag till Assistive Tech Contest! Om du tyckte att det var användbart, vänligen rösta!

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

Projekt bakgrund:

I modern tid är det nödvändigt att kunna ansluta effektivt till en dator för att klara många vardagliga uppgifter. För individer som saknar manuell skicklighet kan uppgiften att använda vanliga datorutrustning visa sig vara nästan omöjlig. I takt med att tekniken blir mer integrerad i olika aspekter av vårt samhälle är det inte längre bara en lyx- eller bekvämlighetsfråga att kunna använda internet effektivt utan snarare närmare en grundläggande rättighet som människa. Att utveckla teknik som gör det möjligt för individer att få tillgång till internet gör dem inte bara mer självständiga utan kan också hjälpa till att utveckla vårt samhälle.

Med en övervägande majoritet av moderna jobb som kräver att arbetare har grundläggande datorkunskaper finns det en marknad för att producera hjälpteknik för personer som inte kan använda konventionella kringutrustning effektivt. Flera nuvarande produkter uppfyller detta behov, men är ofta dyra, restriktiva och har utan tvekan utrymme för förbättringar. En av de äldsta inmatningsmekanismerna som utvecklats för personer med quadriplegia, eller ALS, är "Sip-and-puff" -enheten som ursprungligen användes för att styra en skrivmaskin genom att låta användaren smutta eller blåsa i ett litet rör. [1] Första prototypen av Reg Maling 1960, var det början på en lång rad liknande enheter, varav några fortfarande används idag. Andra, enklare lösningar innefattar passiva pekdon som hålls inne i munnen eller är monterade på huvudet som kan användas för att skriva tecken på ett tangentbord, vanligen kallat "munpinne" eller "huvudpekare". Även om dessa verktyg är rudimentära, är de fortfarande några av de mest populära hjälpmedlen på grund av deras enkelhet och låga pris. Men även med praktiken kan dessa verktyg inte erbjuda den höga produktivitet som krävs i många jobb. [2] Modern teknik som blickinteraktion och mjukvara för ögonspårning kan ge större effektivitet när det gäller att utföra uppgifter på en PC, men som en konsekvens höjs priset dramatiskt. Detta är en ännu större fråga när man överväger livskostnaderna för att leva med ett sådant tillstånd lätt kan överstiga 1,35 miljoner dollar. [3]

Alla dessa befintliga verktyg ger deras användare större kapacitet, men varje enhet har sina olika negativa biverkningar. Exempel på sådana effekter för en växel- och nyp-and-puff-enhet kan vara restriktiv utrustning fixerad runt användarnas huvud eller mun som krävs för att en fast växel ska fungera; det faktum att användarens hållning måste överensstämma med enheten och orsaka trötthet vid långvarig användning; eller oförmåga att prata medan enheten används. Förutom kostnaderna kräver ögonspårningsutrustning massor av kalibrering för att användas effektivt och undvikande av undermedvetna ögonrörelser kräver konstant fokus från användaren. Detta projekt syftar till att ge en billigare lösning som möjliggör större komfort och kan låsa upp ett bredare användningsområde för användaren.

Steg 1: Designöversikt

"laddar =" lat"

Den mekaniska konstruktionen för hållarens "stativ" är ganska enkel. Vi avsåg att denna prototyp skulle vara en bordsskivversion men några mindre justeringar kan göras för att fästa den på en rullstol eller någon annan fast punkt.

Den mest kritiska komponenten är en liten neodymiummagnet som är infälld i den utskjutande läppen så att användaren kan bita ner på hållaren för att frigöra den från dockad position. På så sätt kan användaren montera och demontera enheten helt utan att använda händer. En 1/4 rostfri plugg är limmad på framsidan av hållaren, som bestämdes genom försök och fel att vara den perfekta storleken för att hålla enheten på plats men kan enkelt tas bort med munnen.

En sekundär egenskap hos stativet är att styra bandet som ansluter hållaren till mikrokontrollen. I våra mönster är en rulle eller till och med en liten rektangulär slits tillräckligt effektiv för att innehålla kabeln när du använder enheten.

Steg 7: Resultat och betydelse

Efter att ha testat vår fungerande prototyp bestämdes följande projektmål att ha uppnåtts:

- Möjlighet för fin XY -kontroll av en markör med hjälp av tungan

- Möjlighet för höger och vänster musklickning med hjälp av käkmuskler

- Möjlighet att fästa och ta bort enheten utan att använda händer

- Möjlighet att enkelt desinficera enheten utan att skada elektroniken

- Låg produktionskostnad

- Inkludera återanvändbara och återanvända material

- Förbättra befintliga enheter (t.ex. kostnad, funktionalitet, användarvänlighet etc.)

Enligt en studie som gjordes 2017 av Capital One Financial Corp., uppskattningsvis 82% av medelfärdiga jobb kräver att arbetstagare har digital kompetens. [4] Denna siffra ökar år för år utan slut i sikte. Med mer än 250 000 människor i USA som lider av ryggmärgsskador varje år, finns det ett ständigt behov av förbättrad hjälpteknik som kan ge personer med motoriska funktionshinder möjlighet att konkurrera på den moderna arbetsmarknaden. Första årets kostnader ensam efter skador kan lätt överstiga $ 500 000, så att utveckla prisvärd hjälpmedel kan ha en betydande inverkan på de drabbade, liksom deras familj och vänner. Dessutom genomgår individer med detta tillstånd stora livsförändringar, varav många kan ha en betydande inverkan på deras sociala miljö. Att göra det möjligt för de drabbade att effektivt och billigt kommunicera med datorer kan ge fler möjligheter att rekonstruera och upprätthålla sociala relationer för att bättre passa deras egna behov. Vi tror att ATOM kan hjälpa individer att göra just det genom att överbrygga en klyfta inom befintlig teknik genom att erbjuda en hög effektivitet i kombination med ett lågt pris.

Andra pris i Assistive Tech Contest