Colete de comunicação alternativa (CoCoA): 8 etapas (com fotos)

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

O Projeto CoCoA é um colete vestível conectado à internet que fornece símbolos táteis de comunicação alternativa para auxiliar pessoas com deficiência de fala ou não verbal. A sigla CoCoa vem da abreviatura do nome em português: Colete de Comunicação Assistiva.

Os distúrbios da fala afetam pessoas com autismo, afasia, paralisia cerebral, surdez parcial ou total, entre outros transtornos. No caso do autismo, a não verbalização ou o atraso na fala costumam estar presentes. A falta de fala também pode ser uma deficiência temporária devido a alguma doença.

O comprometimento da fala, permanente ou temporário, necessita de atenção e tratamento, pois essa habilidade é importante para a socialização. Alo, a fala é uma habilidade importante para indivíduos com outra condição ou deficiência expressarem suas necessidades.

Nesse contexto, recursos assistivos de Comunicação Alternativa (CA) são usados para ajudar pessoas com deficiência de fala a se comunicarem com seus familiares, terapeutas e outras pessoas. Pictogramas são uma das formas mais comuns de CA, pois um indivíduo pode apontar para símbolos fixados em pontos estratégicos da casa ou usar aplicativos que vocalizam esses símbolos, como o Proloquo2Go.

No entanto, os pictogramas físicos só podem ser usados para se comunicar com outras pessoas no mesmo ambiente, o que torna difícil para um indivíduo se comunicar com seus cuidadores se eles tiverem uma necessidade urgente e estiverem em outros ambientes.

O Colete de Comunicação Alternativa (CoCoA) é um colete vestível conectado à Internet que permite o acoplamento de símbolos táteis de comunicação alternativos para auxiliar pessoas com deficiência de fala ou não verbal a expressar suas necessidades a cuidadores, terapeutas, professores e outros profissionais de saúde, sem eles estar sempre presente no mesmo ambiente que a pessoa com deficiência, facilitando o acompanhamento.

O CoCoA permitirá que o usuário inclua até seis símbolos AC, permitindo que o usuário execute combinações diferentes. Quando um botão associado a um símbolo é pressionado, duas ações acontecem:

1) Um som correspondente à ação escolhida é reproduzido por meio de um alto-falante acoplado ao colete. A ação em formato textual é enviada via internet para qualquer cuidador, terapeuta ou professor, permitindo que sejam avisados da necessidade da pessoa caso não estejam na mesma sala.

2) Para fornecer feedback à pessoa com deficiência, os botões pressionados também piscavam um LED para indicar as ações escolhidas. Assim, uma solução de interface usável, conectada, não intrusiva, portátil e amigável é proposta para ajudar pessoas com deficiência de fala a comunicar suas necessidades no local ou remotamente. O colete não exige esforço físico para vestir, pode ser usado em diferentes locais e facilita o atendimento ao deficiente, potencialmente evitando que ele se sinta desconfortável ou estressado.

Este projeto foi desenvolvido por Mauro Pichiliani ([email protected]) e Talita Pagani ([email protected])

Etapa 1: componentes de hardware

Usamos os seguintes componentes de hardware para o projeto CoCoA:

* 1 cartão DragonBoard 410C. Você pode substituir esta placa por um Raspberry Pi ou qualquer outro pequeno computador de placa, mas tenha em mente que este é um dispositivo vestível.

* 1x NodeMCU ESP 8266 Arduino ou outro arduino com pelo menos 13 portas GPIO PWM.

* 1x Módulo Leitor de Etiquetas RFID Mifare Modelo RC522.

* 8 etiquetas RFID Mifare.

* 8x botões de pressão.

* 8x LEDs de várias cores.

* 6x resistores 330Ohm.

* 5x metros quadrados de tecido TNT marrom.

* Pequena quantidade de algodão para preencher as almofadas

* Correia de velcro de 1 metro.

* 8x Imagens de símbolos impressos em papel

* 1x alto-falante USB.

* 1x adaptador de som USB dongle.

* Cartão de memória miniSD de 4 GB.

* 1 bateria como fonte de alimentação (2000 mAPH e saída de 12 V).

* 20x metros de cabo com 2 fios

* Ferramentas gerais (alicate, chave de fenda, ferro de solda, pistola de cola, etc.), fios e fita isolante

Etapa 2: Diagramas de fluxo

Para ajudar a entender como o colete funciona, vamos explicar seu uso por meio de três diagramas. Verifique as figuras desta etapa para referência.

Diagrama 1: Este fluxo representa o uso inicial do colete descrevendo as etapas necessárias para vesti-lo e acessar os arquivos de áudio já gravados.

Diagrama 2: Este diagrama mostra as etapas para trocar uma das almofadas existentes (pequenos sofás) para que outro símbolo / som seja colocado no colete.

Diagrama 3: Este diagrama mostra as etapas para alternar o áudio associado a um pad existente. Estas etapas não foram implementadas na versão vest 1.0

Etapa 3: Software

Usamos o seguinte software no projeto:

IDE Arduino

Python 3.5

As dependências externas do projeto eram a biblioteca arduino para lidar com o módulo leitor RFID, a biblioteca Python twx.botapi para interagir com o Telegram e a biblioteca PySerial para ler / gravar dados na porta serial com Python. Bibliotecas Python podem ser instaladas usando o gerenciador de pacotes pip.

Todos os códigos-fonte do projeto foram disponibilizados no seguinte repositório GitHub:

github.com/pichiliani/CoCoA

Etapa 4: Fiação dos componentes

A arquitetura de design do CoCoA é baseada na placa DragonBoard 410C, um NodeMCU 8622 arduino, um leitor de cartão RFID, leds, botões de pressão e um alto-falante de som. Também se integra com um bot do Telegram chamado ProjectCoCoABot que envia uma mensagem com o áudio gerado cada vez que um dos botões é pressionado. Verifique a figura nesta etapa para uma visão completa da arquitetura completa da solução.

Comece conectando o leitor RFID e LEDs ao arduino e, em seguida, carregue o código na pasta / CocoaNodeMCUServer deste repositório GitHub. Os diagramas de conexão dos LEDs e do leitor RFID são mostrados nas figuras que ilustram esta etapa.

Em seguida, precisamos conectar os botões de pressão ao cartão DragonBoard. Há um diagrama e tabelas nas figuras desta etapa que mostram as portas correspondentes e os fios necessários para serem conectados.

Etapa 5: Criação de eletrodos

Os blocos contendo os símbolos devem ser criados a seguir. Existem vários símbolos e sistemas para comunicação não verbal, mas podemos usar o PECS. Este sistema possui vários símbolos que podem ser impressos e colocados nas almofadas.

As almofadas são pequenas poltronas medindo 10x10cm e foram preenchidas com algodão. É importante lembrar de colocar uma etiqueta RDID dentro de cada pad para que você possa identificar cada um dos pad e seus respectivos sons.

Colocamos o mesmo símbolo duas vezes na frente de cada pad: um com a imagem voltada para cima e outro para baixo. Desta forma, é possível ao usuário do colete observar qual símbolo foi pressionado. Certifique-se de colocar um velcro na parte de trás da almofada para que você possa prendê-lo / removê-lo do colete

Etapa 6: Montagem do colete

O próximo passo é a construção do colete. Usamos uma moldeira de colete infantil masculino e fizemos cortes no tecido para que houvesse um forro. Nestes links podemos encontrar alguns projetos de coletes que você pode imprimir

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

cuttingecosting.com/Pap%20collect.html

É importante definir o local na frente onde os eletrodos serão colocados. Nestes locais devemos colocar peças de velcro para que as almofadas se encaixem corretamente. Ainda na frente podemos fazer os furos para colocar os LEDs logo acima das almofadas.

Perto da localização da almofada no colete, precisamos encaixar os LEDs e cada um dos botões. É importante encaixar os botões de pressão de forma que fiquem exatamente atrás da posição do velcro do colete. Desta forma, assim que o usuário pressionar o centro da almofada ele forçará a parte "dura" da almofada (a etiqueta RFID) e pressionará o botão.

Recomendamos fixar todas as partes internas do colete (leds, resistores, botões e fios) com cola quente. A ligação dos fios pode ser feita com solda + fita isolante. Outra alternativa para evitar a soldagem é a cola quente ou o esmalte transparente.

A próxima parte é construir pequenos bolsos para armazenar os componentes de cada pad. Crie também um bolso na frente do colete mais próximo da cintura para segurar o alto-falante. Recomenda-se colocar várias alças de velcro para dar firmeza à roupa.

Os fios que irão conectar os LEDs e botões de cada área de toque devem ser agrupados dois a dois. Assim teremos seis tiras com dois cabos cada. Observe que cada cabo possui dois fios: positivo e negativo. É importante marcar a ordem dos cabos e qual componente está conectado a cada cabo (led ou botão de pressão). Recomendamos envolver as alças em dois grupos de três.

Assim que os cabos e fios estiverem conectados, podemos fechar o colete colocando o forro. Por fim, crie um bolso horizontal na parte de trás do colete para guardar as placas eletrônicas (NodeMCU e DragonBoard), o conector de som USB e a bateria que vai conectar o DragonBoard. Recomenda-se um estojo pequeno para segurar melhor os cabos das placas.

Etapa 7: Toques Finais e Teste

Uma vez que as alças do colete já estão fixadas nas costas, você deve fazer as conexões nas pranchas. São necessárias 12 conexões para botões (6x2) e 12 conexões para LEDs.

É necessário cuidado adicional para conectar os fios que conduzem o sinal de aterramento (GND) aos LEDs, pois todos os seis pinos dos LEDs devem ser conectados ao mesmo fio. Da mesma forma, os pinos dos botões de aterramento (GND) devem ser conectados no mesmo fio.

Finalmente, conecte o dongle na porta USB e conecte o adaptador no alto-falante, que deve ser colocado no bolso frontal do colete. Conecte o cabo USB ao NodeMCU e outra porta USB da placa DragonBoard 410c. Finalmente, conecte a bateria ao pino de alimentação e inicie o programa CoCoaServer.py na placa DragonBoard como sudo (use um plugue SSH ou conecte um monitor + teclado + mouse diretamente na placa):

$ sudo python CoCoaServer.py

A cada pressionamento de botão, uma mensagem aparecerá no console da placa, o áudio correspondente será reproduzido e o led associado ao pad será reproduzido.

Etapa 8: Referências

Referências de comunicação alternativa: aplicativo de vocalização de símbolo Proloquo2Go

Saba M. P., Filippo D., Pereira F. R., por Souza P. L. P. (2011) Hey yaa: Um aviso tátil wearable para apoiar a comunicação de pessoas surdas. Em: Vivacqua A. S., Gutwin C., Borges M. R. S. (eds) Colaboração e tecnologia. CRIWG 2011. Lecture Notes in Computer Science, vol 6969. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI 10.1007 / 978-3-642-23801-7_17

Bibliotecas Python usadas:

PySerial

Twx.botapi

Informações da placa DrabonBoard 410c

Exemplo de uso do leitor Arduino RFID

Moldes de colete infantil

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

cortandoecosturando.com/Pap%20colete.html