Вспомогательная мышь с языковым управлением (ATOM): 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Изначально этот проект начинался как задание для вводного курса, который я прошел на первом курсе инженерного факультета. После завершения курса я собрал небольшую команду, состоящую из меня и двух студентов, изучающих искусство / дизайн, и мы продолжили разработку устройства, чтобы принять участие в конкурсе студенческого дизайна, который ежегодно проводится Обществом реабилитационных инженеров Северной Америки.

Несколько месяцев спустя нас уведомили о том, что мы стали финалистами, и мы вылетели в Торонто, чтобы представить судьям на RehabWeek 2019. Нам повезло, что мы заняли первое место в международном конкурсе студенческих дизайнеров вместе с наградой «Выбор народа» среди профессиональных разработчиков. витрина и награда за исследования от Исследовательского центра реабилитационной инженерии в Пенсильвании.

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

Это руководство было сделано для участия в конкурсе Assistive Tech Contest! Если вам это пригодилось, проголосуйте, пожалуйста!

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

История проекта:

В современную эпоху способность эффективно взаимодействовать с компьютером необходима для выполнения многих повседневных задач. Для людей, не обладающих ловкостью рук, использование стандартных компьютерных периферийных устройств может оказаться практически невыполнимым. По мере того как технологии становятся все более интегрированными в различные аспекты нашего общества, возможность эффективного использования Интернета больше не является вопросом роскоши или удобства, а, напротив, становится ближе к основному праву человека. Развитие технологий, которые могут позволить людям получить доступ к Интернету, не только делает их более независимыми, но также может способствовать развитию нашего общества.

Поскольку подавляющее большинство современных рабочих мест требует, чтобы работники обладали базовыми компьютерными навыками, существует рынок для производства вспомогательных технологий для людей, которые не могут эффективно использовать обычные периферийные устройства. Некоторые текущие продукты удовлетворяют эту потребность, но часто являются дорогостоящими, ограничительными и, несомненно, нуждаются в улучшении. Одним из старейших механизмов ввода, разработанных для людей с квадриплегией, или БАС, является устройство «глотай и глотай», которое первоначально использовалось для управления пишущей машинкой, позволяя пользователю делать глоток или дуть в небольшую трубку. [1] Первый прототип Reg Maling в 1960 году положил начало длинной линейке подобных устройств, некоторые из которых используются до сих пор. Другие, более простые решения включают в себя пассивные указывающие устройства, которые удерживаются во рту или прикрепляются к голове, которые можно использовать для ввода символов на клавиатуре, обычно называемых «палкой для рта» или «указателем головы». Хотя эти инструменты находятся в зачаточном состоянии, они остаются одними из самых популярных вспомогательных устройств благодаря своей простоте и низкой цене. Однако даже с практикой эти инструменты не могут обеспечить высокий уровень производительности, который требуется при выполнении многих работ. [2] Современные технологии, такие как взаимодействие взгляда и программное обеспечение для отслеживания взгляда, могут обеспечить большую эффективность, когда дело доходит до выполнения задач на ПК, но, как следствие, цена резко возрастает. Это представляет собой еще большую проблему, учитывая, что стоимость жизни в таком состоянии может легко превысить 1,35 миллиона долларов. [3]

Все эти существующие инструменты предоставляют своим пользователям большие возможности, но каждое устройство имеет свои различные отрицательные побочные эффекты. Примерами таких эффектов для устройства переключения и затягивания могут быть ограничительное оборудование, закрепленное вокруг головы или рта пользователя, которое требуется для работы фиксированного переключателя; тот факт, что поза пользователя должна соответствовать устройству, что вызывает усталость при длительном использовании; или невозможность говорить во время работы устройства. Помимо затрат, оборудование для отслеживания движения глаз требует большого количества калибровок для эффективного использования, а предотвращение подсознательного движения глаз требует от пользователя постоянной концентрации внимания. Этот проект направлен на предоставление более дешевого решения, обеспечивающего больший комфорт и открывающего более широкий спектр возможностей для пользователя.

Шаг 1. Обзор дизайна

"loading =" ленивый"

Механическая конструкция фиксатора «стойки» довольно проста. Мы планировали, что этот прототип будет настольной версией, но можно было бы внести некоторые незначительные изменения, чтобы прикрепить его к инвалидной коляске или какой-либо другой фиксированной точке.

Наиболее важным компонентом является небольшой неодимовый магнит, который утоплен в выступающую кромку, так что пользователь может прикусить фиксатор, чтобы высвободить его из закрепленного положения. Таким образом, пользователь может монтировать и демонтировать устройство без помощи рук. Заглушка из нержавеющей стали 1/4 дюйма приклеена к передней части держателя, который методом проб и ошибок был определен как идеальный размер для удержания устройства на месте, но легко снимается с помощью рта.

Второстепенная особенность подставки - направлять шнур, который соединяет фиксатор с микроконтроллером. В наших конструкциях достаточно ролика или даже небольшого прямоугольного паза, чтобы удерживать кабель при использовании устройства.

Шаг 7: результат и значение

После тестирования нашего действующего прототипа были определены следующие цели проекта:

- Возможность точного управления курсором XY с помощью языка

- Возможность щелчка правой и левой кнопкой мыши с использованием мышц челюсти

- Возможность прикрепления и отсоединения устройства без использования рук

- Возможность легко дезинфицировать устройство без повреждения электроники

- Низкая стоимость производства

- Включите многоразовые и повторно используемые материалы

- Улучшение существующих устройств (например, стоимость, функциональность, простота использования и т. Д.)

Согласно исследованию, проведенному в 2017 году Capital One Financial Corp., около 82% рабочих мест со средним уровнем квалификации требуют, чтобы работники обладали цифровыми навыками. [4] Эта цифра увеличивается из года в год, и конца этому не видно. С более чем 250 000 человек в Соединенных Штатах, страдающих от травм спинного мозга в любой конкретный год, существует постоянная потребность в улучшенных вспомогательных технологиях, которые могут дать людям с ограниченными двигательными функциями возможность конкурировать на современном рынке труда. Только затраты на первый год после травм могут легко превысить 500 000 долларов, поэтому разработка доступных вспомогательных технологий может оказать значительное влияние на пострадавших, а также на их семью и друзей. Кроме того, люди с этим заболеванием претерпевают серьезные изменения в жизни, многие из которых могут оказать значительное влияние на их социальную среду. Предоставление пострадавшим возможности эффективно и дешево взаимодействовать с компьютерами может предоставить больше возможностей для восстановления и поддержания социальных отношений, чтобы они лучше соответствовали их собственным потребностям. Мы считаем, что ATOM может помочь людям сделать именно это, преодолевая разрыв в существующих технологиях, предлагая высокую эффективность в сочетании с низкой ценой.

Второй приз в конкурсе Assistive Tech.