Gilet di comunicazione alternativa (CoCoA): 8 passaggi (con immagini)

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

Il Progetto CoCoA è un giubbotto indossabile connesso a Internet che fornisce simboli tattili di comunicazione alternativa per aiutare le persone con disabilità del linguaggio o non verbali. L'acronimo CoCoa deriva dall'abbreviazione del nome portoghese: Colete de Comunicação Assistiva.

I disturbi del linguaggio colpiscono le persone con autismo, afasia, paralisi cerebrale, sordità parziale o totale, tra gli altri disturbi. Nel caso dell'autismo, è spesso presente non verbalizzazione o ritardo del linguaggio. La mancanza di parola può anche essere una disabilità temporanea dovuta a qualche malattia.

La compromissione della parola, permanente o temporanea, richiede attenzione e trattamento, perché questa capacità è importante per la socializzazione. Alo, la parola è un'abilità importante per le persone con un'altra condizione o disabilità che esprimono i loro bisogni.

In questo contesto, le risorse di assistenza per la comunicazione alternativa (AC) vengono utilizzate per aiutare le persone con disabilità del linguaggio a comunicare con le loro famiglie, terapisti e altri. I pittogrammi sono una delle forme più comuni di AC, poiché un individuo può puntare a simboli fissati in punti strategici della casa o utilizzare applicazioni che vocalizzano questi simboli, come Proloquo2Go.

Tuttavia, i pittogrammi fisici possono essere utilizzati solo per comunicare con altri nello stesso ambiente, il che rende difficile per un individuo comunicare con i propri caregiver se ha un bisogno urgente e si trova in altri ambienti.

L'Alternative Communication Vest (CoCoA) è un giubbotto indossabile connesso a Internet che consente l'accoppiamento di simboli tattili di comunicazione alternativa per aiutare le persone con disabilità del linguaggio o non verbali a esprimere i propri bisogni a caregiver, terapisti, insegnanti e altri professionisti della salute, senza di loro essere sempre presenti nello stesso ambiente della persona con disabilità, facilitando così il monitoraggio.

CoCoA consentirà all'utente di includere fino a sei simboli AC consentendo all'utente di eseguire diverse combinazioni. Quando si preme un pulsante associato ad un simbolo si verificano due azioni:

1) Un suono corrispondente all'azione scelta viene riprodotto attraverso un altoparlante collegato al giubbotto. L'azione in formato testuale viene inviata via internet a qualsiasi custode, terapista o insegnante, permettendo loro di essere avvisati del bisogno della persona se non sono nella stessa stanza.

2) Per fornire un riscontro alla persona disabile, sui pulsanti premuti è stato inoltre fatto lampeggiare un LED per indicare le azioni scelte. Pertanto, viene proposta una soluzione di interfaccia indossabile, connessa, non intrusiva, portatile e di facile utilizzo per aiutare le persone con difficoltà di parola a comunicare le proprie esigenze in loco o in remoto. Il gilet non richiede sforzo fisico per essere indossato, può essere indossato in luoghi diversi e facilita l'assistenza ai disabili per soddisfare le loro esigenze, impedendo loro potenzialmente di diventare scomodo o stressato.

Questo progetto è stato sviluppato da Mauro Pihiliani ([email protected]) e Talita Pagani ([email protected])

Passaggio 1: componenti hardware

Abbiamo utilizzato i seguenti componenti hardware per il progetto CoCoA:

* 1x scheda DragonBoard 410C. Puoi sostituire questa scheda con un Raspberry Pi o qualsiasi altro piccolo computer di bordo, ma tieni presente che questo è un dispositivo indossabile.

* 1x NodeMCU ESP 8266 Arduino o altro arduino con almeno 13 porte GPIO PWM.

* 1x modulo lettore di tag RFID modello RC522 Mifare.

* 8 tag RFID Mifare.

* 8x pulsanti.

* 8x LED di vari colori.

* 6 resistori da 330 Ohm.

* 5x metri quadrati di tessuto TNT marrone.

* Piccola quantità di cotone per riempire gli assorbenti

* Cinturino in velcro da 1x metro.

* 8x immagini di simboli stampati su carta

* 1x altoparlante USB.

* 1x adattatore audio USB dongle.

* Scheda di memoria miniSD da 4 GB.

* 1x pacco batteria come alimentazione (2000 mAPH e uscita 12 V).

* 20 metri di cavo con 2 fili

* Strumenti generali (pinze, cacciavite, saldatore, pistola per colla, ecc.), fili e nastro isolante

Passaggio 2: diagrammi di flusso

Per aiutare a capire come funziona il gilet, spieghiamo il suo utilizzo attraverso tre diagrammi. Controllare le figure di questo passaggio per riferimento.

Diagramma 1: Questo flusso rappresenta l'uso iniziale del gilet che descrive i passaggi necessari per indossarlo e accedere ai file audio già registrati.

Diagramma 2: Questo diagramma mostra i passaggi per cambiare uno dei pad esistenti (piccoli couchions) in modo che un altro simbolo/suono sia posizionato sul gilet.

Diagramma 3: Questo diagramma mostra i passaggi per cambiare l'audio associato a un pad esistente. Questi passaggi non sono stati implementati nella versione di vest 1.0

Passaggio 3: software

Abbiamo utilizzato il seguente software nel progetto:

Arduino IDE

Python 3.5

Le dipendenze esterne del progetto erano la libreria arduino per la gestione del modulo lettore RFID, la libreria Python twx.botapi per l'interazione con Telegram e la libreria PySerial per leggere/scrivere dati sulla porta seriale con Python. Le librerie Python possono essere installate utilizzando il gestore di pacchetti pip.

Tutti i codici sorgente del progetto sono stati resi disponibili nel seguente repository GitHub:

github.com/pihiliani/CoCoA

Passaggio 4: cablaggio dei componenti

L'architettura di progettazione CoCoA si basa sulla scheda DragonBoard 410C, un arduino NodeMCU 8622, un lettore di schede RFID, led, pulsanti e un altoparlante. Si integra anche con un bot di Telegram chiamato ProjectCoCoABot che invia un messaggio con l'audio generato ogni volta che viene premuto uno dei pulsanti. Controllare la figura in questo passaggio per una vista completa dell'architettura completa della soluzione.

Inizia collegando il lettore RFID e i LED all'arduino e quindi carica il codice nella cartella /CocoaNodeMCUServer di questo repository GitHub. Gli schemi di collegamento sia dei LED che del lettore RFID sono riportati nelle figure che illustrano questo passaggio.

Quindi dobbiamo collegare i pulsanti alla scheda DragonBoard. C'è un diagramma e tabelle nelle figure di questo passaggio che mostrano le porte corrispondenti e i cavi necessari per essere collegati.

Passaggio 5: creazione dei pad

I pad contenenti i simboli dovrebbero essere creati successivamente. Esistono diversi simboli e sistemi per la comunicazione non verbale, ma possiamo usare PECS. Questo sistema ha diversi simboli che possono essere stampati e posizionati sugli elettrodi.

I cuscinetti sono piccoli couchions di 10x10 cm e sono stati riempiti con cotone. È importante ricordare di posizionare un tag RDID all'interno di ciascun pad in modo da poter identificare ciascuno dei pad e il rispettivo suono.

Abbiamo posizionato lo stesso simbolo due volte sulla parte anteriore di ogni pad: uno con l'immagine rivolta verso l'alto e uno verso il basso. In questo modo è possibile per l'utilizzatore del gilet osservare quale simbolo è stato premuto. Assicurati di posizionare un velcro sul retro del pad in modo da poterlo attaccare/staccare nel gilet

Passaggio 6: assemblaggio del gilet

Il prossimo passo è la costruzione del giubbotto. Abbiamo usato uno stampo per gilet per bambini maschi e abbiamo fatto dei tagli sul tessuto in modo che ci fosse una fodera. In questi link possiamo trovare alcuni progetti di giubbotti che puoi stampare

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

cuttingecosting.com/Pap%20collect.html

È importante definire la posizione sulla parte anteriore in cui verranno montate le pastiglie. In questi punti dovremmo mettere le parti in velcro in modo che gli elettrodi si adattino correttamente. Sempre nella parte frontale possiamo realizzare i fori per posizionare i led appena sopra i cuscini.

Vicino alla posizione del cuscino nel giubbotto dobbiamo inserire i LED e ciascuno dei pulsanti. È importante posizionare i pulsanti in modo che siano esattamente dietro la posizione del velcro sul giubbotto. In questo modo non appena l'utente preme al centro del cuscino forzerà la parte "dura" del cuscino (il tag rfid) e premerà il pulsante.

Si consiglia di fissare tutte le parti interne del gilet (LED, resistenze, pulsanti e fili) con colla a caldo. Il collegamento dei fili può essere effettuato con saldatura + nastro isolante. Un'altra alternativa per evitare la saldatura è la colla a caldo o utilizzare lo smalto trasparente.

La parte successiva è costruire piccole tasche per riporre i componenti di ciascun pad. Crea anche una tasca sulla parte anteriore del gilet più vicino alla vita per contenere l'altoparlante. Si consiglia di mettere diverse cinghie di velcro per dare fermezza all'abbigliamento.

I fili che collegheranno i LED e i pulsanti di ciascuna area touch devono essere raggruppati a due a due. In questo modo avremo sei strisce con due cavi ciascuna. Nota che ogni cavo ha due fili: positivo e negativo. È importante segnare l'ordine dei cavi e quale componente è collegato a ciascun cavo (led o pulsante). Si consiglia di avvolgere gli spallacci in due gruppi di tre.

Una volta collegati i cavi e i fili possiamo chiudere il giubbotto posizionando la fodera. Infine, crea una tasca orizzontale sul retro del gilet per contenere le schede elettroniche (NodeMCU e DragonBoard), il connettore audio USB e la batteria che collegherà la DragonBoard. Si consiglia una piccola custodia per contenere meglio le schede ei cavi.

Passaggio 7: ritocchi finali e test

Una volta che le cinghie del gilet sono già fissate alla schiena è necessario effettuare i collegamenti alle schede. Sono necessarie 12 connessioni per pulsanti (6x2) e 12 connessioni per LED.

È necessaria una cura aggiuntiva per collegare i fili che portano il segnale di massa (GND) ai LED, poiché tutti e sei i pin dei LED devono essere collegati allo stesso filo. Allo stesso modo, i pin dei pulsanti di massa (GND) devono essere collegati sullo stesso filo.

Infine, collega il dongle alla porta USB e collega l'adattatore all'altoparlante, che dovrebbe essere posizionato nella tasca anteriore del gilet. Collega il cavo USB al NodeMCU e all'altra porta USB della scheda DragonBoard 410c. Infine, collega il pacco batteria al pin di alimentazione e avvia il programma CoCoaServer.py sulla scheda DragonBoard come sudo (usa una presa SSH o collega monitor + tastiera + mouse direttamente alla scheda):

$ sudo python CoCoaServer.py

Ad ogni pressione di un pulsante apparirà un messaggio sulla consolle della scheda, verrà riprodotto l'audio corrispondente e verrà riprodotto il led associato al pad.

Passaggio 8: riferimenti

Riferimenti di comunicazione alternativa: applicazione di vocalizzazione dei simboli Proloquo2Go

Saba M. P., Filippo D., Pereira F. R., di Souza P. L. P. (2011) Hey yaa: un avvertimento tattile indossabile per supportare la comunicazione delle persone sorde. In: Vivacqua A. S., Gutwin C., Borges M. R. S. (a cura di) Collaborazione e tecnologia. CRIWG 2011. Appunti di lezione in Informatica, vol 6969. Springer, Berlino, Heidelberg. DOI 10.1007 / 978-3-642-23801-7_17

Librerie Python utilizzate:

PySerial

Twx.botapi

Informazioni sulla scheda DrabonBoard 410c

Esempio di utilizzo del lettore RFID Arduino

Stampi per gilet per bambini

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

cortandoecosturando.com/Pap%20colete.html