Hjælpemiddelbetjent mus (ATOM): 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dette projekt startede oprindeligt som en klasseopgave for et introduktionskursus, som jeg tog som første års ingeniørstuderende. Efter at have afsluttet kurset samlede jeg et lille team bestående af mig selv og to kunst-/designstuderende, og vi fortsatte udviklingen af enheden for at deltage i den Student Design Competition, der årligt afholdes af Rehabilitation Engineering Society of North America.

Flere måneder senere fik vi besked om, at vi var finalister, og fløj til Toronto for at præsentere for dommerne på RehabWeek 2019. Vi var så heldige at vinde førstepladsen i den internationale designkonkurrence for studerende sammen med en folkepris -pris i de professionelle udvikleres ' udstillingsvindue og en forskningspris fra Rehabilitation Engineering Research Center i Penn State.

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

Denne instruktør blev lavet som et bidrag til Assistive Tech Contest! Hvis du fandt det nyttigt, skal du stemme!

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

Projektbaggrund:

I den moderne tidsalder er det nødvendigt at kunne kommunikere effektivt med en computer for at kunne udføre mange daglige opgaver. For personer, der mangler manuel fingerfærdighed, kan opgaven med at bruge standard computerudstyr vise sig at være næsten umulig. Efterhånden som teknologien bliver mere integreret i forskellige aspekter af vores samfund, er det ikke længere kun et spørgsmål om luksus eller bekvemmelighed at kunne bruge internettet, men er i stedet tættere på en grundlæggende rettighed som menneske. Udvikling af teknologi, der kan give enkeltpersoner adgang til internettet, gør dem ikke kun mere uafhængige, men kan også hjælpe med fremskridt i vores samfund.

Med langt de fleste moderne job, der kræver, at arbejdere besidder grundlæggende computerfærdigheder, eksisterer der et marked for at producere hjælpende teknologi til personer, der ikke er i stand til effektivt at udnytte konventionelle perifere enheder. Flere nuværende produkter opfylder dette behov, men er ofte dyre, restriktive og har utvivlsomt plads til forbedringer. En af de ældste inputmekanismer udviklet til personer med quadriplegia, eller ALS, er "Sip-and-puff" -enheden, der oprindeligt blev brugt til at styre en skrivemaskine ved at lade brugeren nippe eller blæse i et lille rør. [1] Først prototypet af Reg Maling i 1960, var det begyndelsen på en lang række lignende enheder, hvoraf nogle stadig er i brug i dag. Andre, enklere løsninger involverer passive pegeredskaber, der holdes inde i munden eller er monteret på hovedet, og som kan bruges til at skrive tegn på et tastatur, almindeligvis omtalt som en "mundpind" eller en "hovedpeger". Selvom disse værktøjer er rudimentære, er de stadig nogle af de mest populære hjælpemidler på grund af deres enkelhed og lave pris. Selv med praksis kan disse værktøjer imidlertid ikke tilbyde det høje produktivitetsniveau, der kræves i mange job. [2] Moderne teknologier som blikinteraktion og software til øje-sporing kan give større effektivitet, når det kommer til at udføre opgaver på en pc, men som en konsekvens stiger prisen dramatisk. Dette er et endnu større problem, når man overvejer levetidsomkostningerne ved at leve med en sådan tilstand let kan overstige 1,35 millioner dollars. [3]

Alle disse eksisterende værktøjer giver deres bruger større kapacitet, men hver enhed har sine forskellige negative bivirkninger. Eksempler på sådanne effekter for en skifte- og nip-and-puff-enhed kan være restriktivt udstyr fastgjort omkring brugernes hoved eller mund, der er påkrævet for at en fast skifte skal fungere; det faktum, at brugerens kropsholdning skal passe til enheden, hvilket forårsager træthed ved langvarig brug; eller manglende evne til at tale, mens enheden er i brug. Ud over omkostningerne kræver eye tracking -udstyr masser af kalibrering for at blive brugt effektivt, og undgå underbevidst øjenbevægelse kræver konstant fokus fra brugeren. Dette projekt sigter mod at levere en billigere løsning, der giver større komfort og kan låse op for en bredere vifte af anvendelser for brugeren.

Trin 1: Designoversigt

"loading =" doven"

Det mekaniske design til holderens "stativ" er ret enkelt. Vi havde til hensigt, at denne prototype skulle være en bordpladeversion, men der kunne foretages nogle mindre justeringer for at fastgøre den til en kørestol eller et andet fast punkt.

Den mest kritiske komponent er en lille neodymiummagnet, der er forsænket inde i den fremspringende læbe, så brugeren kan bide ned på holderen for at frigøre den fra den forankrede position. På denne måde kan brugeren montere og afmontere enheden helt uden brug af hænder. Et 1/4 rustfrit stålstik limes fast på forsiden af holderen, som ved forsøg og fejl blev bestemt til at være den perfekte størrelse til at holde enheden på plads, men let kunne fjernes ved hjælp af munden.

Et sekundært træk ved stativet er at lede tøjren, der forbinder holderen med mikrokontrolleren. I vores designs er en rulle eller endda en lille rektangulær åbning effektiv nok til at indeholde kablet, når du bruger enheden.

Trin 7: Resultat og betydning

Efter at have testet vores fungerende prototype blev følgende projektmål bestemt til at være opfyldt:

- Mulighed for fin XY -kontrol af en markør ved hjælp af tungen

- Mulighed for højre og venstre museklik ved hjælp af kæbemuskler

- Mulighed for at montere og afmontere enheden uden brug af hænder

- Mulighed for let at desinficere enheden uden at beskadige elektronikken

- Lave produktionsomkostninger

- Inkluder genanvendelige og genbrugte materialer

- Forbedre eksisterende enheder (f.eks. Omkostninger, funktionalitet, brugervenlighed osv.)

Ifølge en undersøgelse foretaget i 2017 af Capital One Financial Corp. kræver det anslået 82% af mellemuddannede job, at arbejdere besidder digitale færdigheder. [4] Dette tal stiger år for år uden ende i sikte. Med mere end 250.000 mennesker i USA, der hvert år lider af rygmarvsskader, er der et stadigt behov for forbedret hjælpemiddelteknologi, der kan give personer med motoriske funktionsnedsættelser mulighed for at konkurrere på det moderne arbejdsmarked. Første års omkostninger alene efter skader kan let overstige $ 500.000, så udvikling af overkommelig hjælpemidler kan have en betydelig indvirkning på de berørte såvel som deres familie og venner. Desuden gennemgår personer med denne tilstand store livsændringer, hvoraf mange kan have en betydelig indvirkning på deres sociale miljø. At give de berørte mulighed for effektivt og billigt at kommunikere med computere kan give flere muligheder for at rekonstruere og vedligeholde sociale relationer, så de passer bedre til deres egne behov. Vi mener, at ATOM kan hjælpe enkeltpersoner med at gøre netop det ved at bygge bro mellem de eksisterende teknologier ved at tilbyde en høj effektivitet kombineret med en lav pris.

Anden pris i Assistive Tech Contest