Assistive Tongue Operated Mouse (ATOM): 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Este projeto começou inicialmente como uma tarefa de classe para um curso introdutório que fiz como um estudante de engenharia do primeiro ano. Depois de concluir o curso, reuni uma pequena equipe composta por mim e dois alunos de arte / design e continuamos o desenvolvimento do dispositivo para inscrevê-lo no Concurso de Design de Alunos realizado anualmente pela Sociedade de Engenharia de Reabilitação da América do Norte.

Vários meses depois, fomos notificados de que éramos finalistas e voamos para Toronto para apresentar aos jurados na RehabWeek 2019. Tivemos a sorte de ganhar o primeiro lugar na competição internacional de design estudantil, junto com um prêmio de escolha do povo na categoria de desenvolvedores profissionais vitrine e um prêmio de pesquisa do Centro de Pesquisa de Engenharia de Reabilitação em Penn State.

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Este Instructable foi feito como uma inscrição para o Concurso de Tecnologia Assistiva! Se você achou útil, por favor vote!

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Histórico do projeto:

Na era moderna, ser capaz de interagir de forma eficiente com um computador é necessário para realizar muitas tarefas diárias. Para indivíduos sem destreza manual, a tarefa de usar periféricos de computador padrão pode ser quase impossível. À medida que a tecnologia se torna mais integrada em diferentes aspectos de nossa sociedade, ser capaz de usar a internet de forma eficaz não é mais apenas uma questão de luxo ou conveniência, mas está mais perto de um direito básico como ser humano. O desenvolvimento de tecnologia que pode permitir que os indivíduos acessem a internet não apenas os torna mais independentes, mas também pode ajudar no avanço de nossa sociedade.

Com a grande maioria dos empregos modernos exigindo que os trabalhadores possuam conhecimentos básicos de informática, existe um mercado para produzir tecnologia assistiva para indivíduos que não são capazes de utilizar dispositivos periféricos convencionais com eficácia. Vários produtos atuais atendem a essa necessidade, embora sejam geralmente caros, restritivos e, sem dúvida, tenham espaço para melhorias. Um dos mecanismos de entrada mais antigos desenvolvidos para indivíduos com tetraplegia, ou ALS, é o dispositivo “Sip-and-puff” que foi originalmente usado para controlar uma máquina de escrever, permitindo ao usuário bebericar ou soprar em um pequeno tubo. [1] Prototipado pela primeira vez pela Reg Maling em 1960, foi o início de uma longa linha de dispositivos semelhantes, alguns dos quais ainda estão em uso hoje. Outras soluções mais simples envolvem dispositivos apontadores passivos que são mantidos dentro da boca ou montados na cabeça que podem ser usados para digitar caracteres em um teclado, comumente chamados de “palitos de boca” ou “ponteiros de cabeça”. Embora essas ferramentas sejam rudimentares, continuam a ser alguns dos dispositivos de assistência mais populares devido à sua simplicidade e baixo preço. No entanto, mesmo com a prática, essas ferramentas não podem oferecer os altos níveis de produtividade exigidos em muitos trabalhos. [2] As tecnologias modernas, como a interação do olhar e o software de rastreamento ocular, podem fornecer maior eficiência quando se trata de realizar tarefas em um PC, mas, como consequência, o preço aumenta drasticamente. Isso representa um problema ainda maior quando se considera que o custo de vida de uma vida com tal condição pode facilmente ultrapassar 1,35 milhão de dólares. [3]

Todas essas ferramentas existentes concedem ao usuário maior capacidade, mas cada dispositivo traz consigo seus vários efeitos colaterais negativos. Exemplos de tais efeitos para um dispositivo de alternar e saborear e soprar podem ser equipamentos restritivos fixados em torno da cabeça ou boca dos usuários que são necessários para que um alternador fixo funcione; o fato de que a postura do usuário deve estar em conformidade com o dispositivo, causando fadiga no uso prolongado; ou a incapacidade de falar enquanto o dispositivo é operado. Junto com os custos, o equipamento de rastreamento ocular requer muita calibração para ser usado de forma eficaz e evitar o movimento ocular subconsciente requer foco constante do usuário. Este projeto visa fornecer uma solução mais barata que permita maior conforto e possa desbloquear uma gama mais ampla de utilizações para o usuário.

Etapa 1: Visão geral do design

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O projeto mecânico do "suporte" de retenção é bastante simples. Pretendíamos que este protótipo fosse uma versão de mesa, mas alguns pequenos ajustes podem ser feitos para prendê-lo a uma cadeira de rodas ou algum outro ponto fixo.

O componente mais crítico é um pequeno ímã de neodímio que é rebaixado dentro da borda saliente de modo que o usuário possa morder o retentor para liberá-lo da posição encaixada. Desta forma, o usuário pode montar e desmontar o dispositivo totalmente sem o uso das mãos. Um plugue de aço inoxidável de 1/4 é colado na frente do retentor, que foi determinado por tentativa e erro como o tamanho perfeito para segurar o dispositivo no lugar, mas pode ser removido facilmente com a boca.

Uma característica secundária do suporte é guiar a corda que conecta o retentor ao microcontrolador. Em nossos projetos, um rolo ou mesmo uma pequena fenda retangular é eficaz o suficiente para conter o cabo ao usar o dispositivo.

Etapa 7: Resultado e Significância

Depois de testar o nosso protótipo de funcionamento, os seguintes objetivos do projeto foram determinados como tendo sido cumpridos:

- Capacidade de controle XY fino de um cursor pelo uso da língua

- Capacidade de clicar com o botão direito e esquerdo do mouse usando os músculos da mandíbula

- Capacidade de conectar e desconectar o dispositivo sem o uso das mãos

- Capacidade de higienizar facilmente o dispositivo sem danificar os componentes eletrônicos

- Baixo custo de produção

- Incorporar materiais reutilizáveis e reutilizados

- Melhorar os dispositivos existentes (por exemplo, custo, funcionalidade, facilidade de uso, etc.)

De acordo com um estudo realizado em 2017 pela Capital One Financial Corp., cerca de 82% dos empregos de média qualificação exigem que os trabalhadores possuam habilidades digitais. [4] Este número está aumentando ano a ano, sem fim à vista. Com mais de 250.000 pessoas nos Estados Unidos sofrendo de lesões na medula espinhal em um determinado ano, existe uma necessidade sempre presente de tecnologia assistiva aprimorada que possa capacitar os indivíduos com deficiência motora a competir no mercado de trabalho moderno. Só os custos do primeiro ano após as lesões podem facilmente ultrapassar US $ 500.000, portanto, o desenvolvimento de tecnologia assistiva acessível pode ter um impacto significativo nas pessoas afetadas, bem como em suas famílias e amigos. Além disso, os indivíduos com essa condição passam por grandes mudanças em sua vida, muitas das quais podem causar um impacto significativo em seu meio social. Permitir que as pessoas afetadas tenham uma interface eficiente e barata com os computadores pode conceder mais oportunidades para reconstruir e manter as relações sociais para melhor atender às suas próprias necessidades. Acreditamos que o ATOM pode ajudar os indivíduos a fazer exatamente isso, preenchendo uma lacuna dentro das tecnologias existentes, oferecendo alta eficiência aliada a um preço baixo.

Segundo Prêmio no Concurso de Tecnologia Assistiva