Pele, kas palīdz darboties ar mēli (ATOM): 7 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šis projekts sākotnēji sākās kā klases uzdevums ievadkursam, kuru apguvu kā inženierzinātņu pirmā kursa students. Pēc kursa pabeigšanas es sapulcināju nelielu komandu, kurā bija es pats un divi mākslas/dizaina studenti, un mēs turpinājām ierīces izstrādi, lai to iekļautu Studentu dizaina konkursā, ko katru gadu rīko Ziemeļamerikas Rehabilitācijas inženieru biedrība.

Pēc vairākiem mēnešiem mums tika paziņots, ka esam finālisti, un mēs lidojām uz Toronto, lai iepazīstinātu tiesnešus RehabWeek 2019. Mums bija paveicies izcīnīt pirmo vietu starptautiskajā studentu dizaina konkursā, kā arī cilvēku izvēles balvu profesionālo izstrādātāju konkursā. vitrīna un pētniecības balva no Penn State rehabilitācijas inženierijas pētījumu centra.

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

Šī pamācība tika izveidota kā palīgtehnikas konkursa ieraksts! Ja jums tas šķita noderīgi, lūdzu, balsojiet!

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

Projekta priekšvēsture:

Mūsdienu laikmetā, lai veiktu daudzus ikdienas uzdevumus, ir nepieciešama efektīva saskarne ar datoru. Personām, kurām trūkst roku veiklības, standarta datoru perifērijas ierīču izmantošana var izrādīties gandrīz neiespējama. Tā kā tehnoloģijas arvien vairāk tiek integrētas dažādos mūsu sabiedrības aspektos, spēja efektīvi izmantot internetu vairs nav tikai greznības vai ērtības jautājums, bet gan tuvāk cilvēka pamattiesībām. Tehnoloģiju izstrāde, kas ļauj cilvēkiem piekļūt internetam, ne tikai padara viņus neatkarīgākus, bet arī var palīdzēt mūsu sabiedrības attīstībā.

Tā kā lielākajai daļai mūsdienu darbu ir nepieciešami darba ņēmēji, kuriem ir pamata datorprasmes, pastāv tirgus, lai ražotu palīgtehnoloģijas personām, kuras nespēj efektīvi izmantot parastās perifērijas ierīces. Vairāki pašreizējie produkti apmierina šo vajadzību, tomēr bieži vien ir dārgi, ierobežojoši un neapšaubāmi ir uzlabojumi. Viens no vecākajiem ievades mehānismiem, kas izstrādāts indivīdiem ar kvadripleģiju jeb ALS, ir ierīce “Sip-and-puff”, kas sākotnēji tika izmantota, lai kontrolētu rakstāmmašīnu, ļaujot lietotājam iemalkot vai iepūst nelielā mēģenē. [1] Pirmo reizi prototipu veidoja Reg Maling 1960. gadā, un tas bija sākums garai līdzīgu ierīču līnijai, no kurām dažas tiek izmantotas vēl šodien. Citi, vienkāršāki risinājumi ietver pasīvās rādītājierīces, kas tiek turētas mutē vai piestiprinātas pie galvas, ko var izmantot, lai rakstītu rakstzīmes uz tastatūras, ko parasti dēvē par “mutes kociņu” vai “galvas rādītāju”. Lai gan šie rīki ir elementāri, tie joprojām ir vieni no populārākajiem palīglīdzekļiem to vienkāršības un zemās cenas dēļ. Tomēr pat ar praksi šie rīki nevar piedāvāt augstu produktivitātes līmeni, kāds tiek prasīts daudzos darbos. [2] Mūsdienu tehnoloģijas, piemēram, skatienu mijiedarbība un acu izsekošanas programmatūra, var nodrošināt lielāku efektivitāti, veicot uzdevumus personālajā datorā, taču līdz ar to cena ievērojami palielinās. Tas rada vēl lielāku problēmu, ja tiek ņemtas vērā dzīves izmaksas ar šādu stāvokli var viegli pārsniegt 1,35 miljonus dolāru. [3]

Visi šie esošie rīki nodrošina lietotājam lielākas iespējas, tomēr katra ierīce rada dažādas negatīvās blakusparādības. Šādu efektu piemēri pārslēgšanas un dzeršanas un uzpūšanas ierīcei varētu būt ierobežojošs aprīkojums, kas nostiprināts ap lietotāju galvu vai muti, kas nepieciešams, lai darbotos fiksēts pārslēgs; fakts, ka lietotāja pozai jāatbilst ierīcei, izraisot nogurumu ilgstošā lietošanā; vai nespēja runāt ierīces darbības laikā. Līdztekus izmaksām acu izsekošanas iekārtai ir nepieciešama liela kalibrēšana, lai to efektīvi izmantotu, un, lai izvairītos no zemapziņas kustībām, lietotājam ir nepārtraukti jākoncentrējas. Šī projekta mērķis ir piedāvāt lētāku risinājumu, kas nodrošina lielāku komfortu un var izmantot lietotāju plašāk.

1. darbība: dizaina pārskats

"iekraušana =" slinks"

Turētāja "statīva" mehāniskais dizains ir diezgan vienkāršs. Mēs domājām, ka šis prototips ir galda versija, taču, lai to piestiprinātu ratiņkrēslam vai kādam citam fiksētam punktam, varētu veikt nelielas korekcijas.

Vissvarīgākā sastāvdaļa ir mazs neodīma magnēts, kas ir padziļināts izvirzītajā lūpā tā, ka lietotājs var iekost fiksatoru, lai to atbrīvotu no piestiprinātās pozīcijas. Tādā veidā lietotājs var pilnībā uzstādīt un demontēt ierīci, neizmantojot rokas. Turētāja priekšpusē ir ielīmēts 1/4 collu nerūsējošā tērauda kontaktdakša, kas izmēģinājumu un kļūdu rezultātā tika noteikts kā ideāls izmērs, lai noturētu ierīci vietā, bet viegli noņemtu, izmantojot muti.

Statīva sekundārā iezīme ir virzīt saiti, kas savieno fiksatoru ar mikrokontrolleri. Mūsu dizainā rullītis vai pat mazs taisnstūrveida slots ir pietiekami efektīvs, lai, izmantojot ierīci, turētu kabeli.

7. solis: rezultāts un nozīme

Pēc mūsu funkcionējošā prototipa pārbaudes tika noteikti šādi projekta mērķi:

- Iespēja smalki kontrolēt kursoru XY, izmantojot mēli

- Spēja noklikšķināt ar peles labo un kreiso pusi, izmantojot žokļa muskuļus

- Spēja piestiprināt un atvienot ierīci, neizmantojot rokas

- Spēja viegli dezinficēt ierīci, nesabojājot elektroniku

- zemas ražošanas izmaksas

- Iekļaujiet atkārtoti izmantojamus un atkārtoti izmantotos materiālus

- uzlabot esošās ierīces (piemēram, izmaksas, funkcionalitāte, lietošanas ērtums utt.)

Saskaņā ar pētījumu, ko 2017. gadā veica Capital One Financial Corp., aptuveni 82% vidējās kvalifikācijas darbavietu darbiniekiem ir nepieciešamas digitālās prasmes. [4] Šis skaitlis gadu no gada pieaug, un gals nav redzams. Tā kā Amerikas Savienotajās Valstīs vairāk nekā 250 000 cilvēku katru gadu cieš no muguras smadzeņu traumām, pastāv pastāvīga nepieciešamība pēc uzlabotām palīgtehnoloģijām, kas var dot iespēju personām ar kustību traucējumiem konkurēt mūsdienu darba tirgū. Pirmā gada izmaksas vien pēc traumām var viegli pārsniegt 500 000 USD, tāpēc pieejamu palīgtehnoloģiju izstrāde var būtiski ietekmēt cietušos, kā arī viņu ģimeni un draugus. Turklāt indivīdi ar šo stāvokli piedzīvo lielas izmaiņas dzīvē, no kurām daudzas var būtiski ietekmēt viņu sociālo vidi. Iespējot skartajām personām efektīvi un lēti saskarties ar datoriem, var iegūt vairāk iespēju atjaunot un uzturēt sociālās attiecības, lai tās labāk atbilstu viņu vajadzībām. Mēs uzskatām, ka ATOM var palīdzēt indivīdiem tieši to darīt, novēršot plaisu starp esošajām tehnoloģijām, piedāvājot augstu efektivitāti un zemu cenu.

Otrā balva palīgtehnikas konkursā