Mouse con ausilio della lingua (ATOM): 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Questo progetto è iniziato inizialmente come compito in classe per un corso introduttivo che ho seguito come studente di ingegneria del primo anno. Dopo aver completato il corso, ho riunito un piccolo team composto da me e da due studenti di arte/design e abbiamo continuato lo sviluppo del dispositivo per partecipare al concorso di progettazione studentesco tenuto ogni anno dalla Rehabilitation Engineering Society of North America.

Diversi mesi dopo ci è stato comunicato che eravamo finalisti e siamo volati a Toronto per presentare ai giudici alla RehabWeek 2019. Siamo stati abbastanza fortunati da vincere il primo posto nel concorso internazionale di design per studenti, insieme a un premio per la scelta del popolo nel concorso per sviluppatori professionisti vetrina e un premio per la ricerca del Centro di ricerca sull'ingegneria della riabilitazione della Penn State.

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Questo Instructable è stato creato per partecipare all'Assistive Tech Contest! Se lo hai trovato utile, vota!

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Contesto del progetto:

Nell'era moderna sapersi interfacciare in modo efficiente con un computer è necessario per portare a termine molte attività quotidiane. Per le persone prive di abilità manuale, il compito di utilizzare le periferiche per computer standard può rivelarsi quasi impossibile. Man mano che la tecnologia diventa più integrata nei diversi aspetti della nostra società, essere in grado di utilizzare efficacemente Internet non è più solo una questione di lusso o convenienza, ma è invece più vicino a un diritto fondamentale dell'essere umano. Lo sviluppo di tecnologie in grado di consentire alle persone di accedere a Internet non solo le rende più indipendenti, ma può anche aiutare il progresso della nostra società.

Con la stragrande maggioranza dei lavori moderni che richiedono ai lavoratori di possedere competenze informatiche di base, esiste un mercato per produrre tecnologia assistiva per individui che non sono in grado di utilizzare efficacemente i dispositivi periferici convenzionali. Diversi prodotti attuali soddisfano questa esigenza, ma sono spesso costosi, restrittivi e senza dubbio hanno margini di miglioramento. Uno dei più antichi meccanismi di input sviluppati per le persone con tetraplegia, o SLA, è il dispositivo "Sip-and-puff" che è stato originariamente utilizzato per controllare una macchina da scrivere consentendo all'utente di sorseggiare o soffiare in un piccolo tubo.[1] Prototipato per la prima volta da Reg Maling nel 1960, fu l'inizio di una lunga serie di dispositivi simili, alcuni dei quali sono ancora in uso oggi. Altre soluzioni più semplici implicano dispositivi di puntamento passivi tenuti all'interno della bocca o montati sulla testa che possono essere utilizzati per digitare i caratteri su una tastiera, comunemente indicati come "puntatore a bocca" o "puntatore a testa". Sebbene questi strumenti siano rudimentali, rimangono alcuni dei dispositivi di assistenza più popolari grazie alla loro semplicità e al prezzo basso. Tuttavia, anche con la pratica, questi strumenti non possono offrire gli alti livelli di produttività richiesti in molti lavori. [2] Le moderne tecnologie come l'interazione con lo sguardo e il software di tracciamento oculare possono fornire una maggiore efficienza quando si tratta di svolgere attività su un PC, ma di conseguenza il prezzo aumenta notevolmente. Ciò presenta un problema ancora maggiore se si considera che il costo della vita di vivere con una tale condizione può facilmente superare 1,35 milioni di dollari. [3]

Tutti questi strumenti esistenti garantiscono all'utente una maggiore capacità, ma ogni dispositivo porta con sé i suoi vari effetti collaterali negativi. Esempi di tali effetti per un dispositivo a ginocchiera e un dispositivo sip-and-puff potrebbero essere attrezzature restrittive fissate intorno alla testa o alla bocca degli utenti che sono necessarie per il funzionamento di un interruttore fisso; il fatto che la postura dell'utente deve conformarsi al dispositivo, causando affaticamento nell'uso prolungato; o l'impossibilità di parlare mentre il dispositivo è in funzione. Oltre ai costi, le apparecchiature di tracciamento oculare richiedono molta calibrazione per essere utilizzate in modo efficace ed evitare il movimento oculare inconscio richiede una messa a fuoco costante da parte dell'utente. Questo progetto mira a fornire una soluzione più economica che consenta un maggiore comfort e possa sbloccare una più ampia gamma di usi per l'utente.

Passaggio 1: panoramica del design

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Il progetto meccanico per il "supporto" del fermo è abbastanza semplice. Abbiamo pensato che questo prototipo fosse una versione da tavolo, ma potrebbero essere apportate alcune piccole modifiche per fissarlo a una sedia a rotelle o a qualche altro punto fisso.

Il componente più critico è un piccolo magnete al neodimio che è incassato all'interno del labbro sporgente in modo che l'utente possa mordere il fermo per rilasciarlo dalla posizione agganciata. In questo modo, l'utente può montare e smontare completamente il dispositivo senza l'uso delle mani. Un tappo in acciaio inossidabile da 1/4 è incollato nella parte anteriore del fermo, che è stato determinato attraverso tentativi ed errori per essere la dimensione perfetta per tenere il dispositivo in posizione ma può essere rimosso facilmente usando la bocca.

Una caratteristica secondaria del supporto è quella di guidare il cavo che collega il fermo al microcontrollore. Nei nostri modelli, un rullo o anche una piccola fessura rettangolare è abbastanza efficace da contenere il cavo quando si utilizza il dispositivo.

Passaggio 7: risultato e significato

Dopo aver testato il nostro prototipo funzionante, sono stati determinati i seguenti obiettivi del progetto:

- Possibilità di controllo fine XY di un cursore mediante l'uso della lingua

- Possibilità di fare clic con il tasto destro e sinistro del mouse mediante l'uso dei muscoli della mascella

- Possibilità di collegare e scollegare il dispositivo senza l'uso delle mani

- Possibilità di disinfettare facilmente il dispositivo senza danneggiare l'elettronica

- Basso costo di produzione

- Incorporare materiali riutilizzabili e riutilizzati

- Migliorare i dispositivi esistenti (ad es. costo, funzionalità, facilità d'uso, ecc.)

Secondo uno studio condotto nel 2017 dalla Capital One Financial Corp., si stima che l'82% dei posti di lavoro con competenze medie richieda ai lavoratori di possedere competenze digitali. [4] Questa cifra sta aumentando di anno in anno senza fine in vista. Con oltre 250.000 persone negli Stati Uniti che soffrono di lesioni del midollo spinale ogni anno, esiste una necessità sempre presente di una migliore tecnologia di assistenza che possa consentire alle persone con disabilità motorie di competere nel mercato del lavoro moderno. I soli costi del primo anno dopo gli infortuni possono facilmente superare i $ 500.000, quindi lo sviluppo di tecnologie assistive a prezzi accessibili può avere un impatto significativo sulle persone colpite, nonché sui loro familiari e amici. Inoltre, gli individui con questa condizione subiscono importanti cambiamenti di vita, molti dei quali possono causare un impatto significativo sul loro ambiente sociale. Consentire alle persone colpite di interfacciarsi in modo efficiente ed economico con i computer può garantire maggiori opportunità di ricostruire e mantenere relazioni sociali per soddisfare meglio le proprie esigenze. Crediamo che l'ATOM possa aiutare le persone a fare proprio questo colmando un divario all'interno delle tecnologie esistenti offrendo un'elevata efficienza unita a un prezzo basso.

Secondo premio al concorso di tecnologia assistiva