Yardımcı Dille Çalışan Fare (ATOM): 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bu proje başlangıçta mühendislik birinci sınıf öğrencisi olarak aldığım bir giriş dersi için sınıf ödevi olarak başladı. Kursu tamamladıktan sonra kendimden ve iki sanat/tasarım öğrencisinden oluşan küçük bir ekip topladım ve Kuzey Amerika Rehabilitasyon Mühendisliği Topluluğu tarafından her yıl düzenlenen Öğrenci Tasarım Yarışması'na girmek için cihazı geliştirmeye devam ettik.

Birkaç ay sonra finalist olduğumuz konusunda bilgilendirildik ve RehabWeek 2019'da jüri üyelerine sunmak için Toronto'ya uçtuk. Uluslararası öğrenci tasarım yarışmasında birincilik ile birlikte profesyonel geliştiriciler yarışmasında insanların tercihi ödülünü kazanacak kadar şanslıydık. vitrin ve Penn State'deki Rehabilitasyon Mühendisliği Araştırma Merkezi'nden bir araştırma ödülü.

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

Bu Eğitim Tablosu, Yardımcı Teknoloji Yarışması için bir giriş olarak yapıldı! Yararlı bulduysanız, lütfen oy verin!

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

Proje geçmişi:

Modern çağda, birçok günlük görevi tamamlamak için bir bilgisayarla verimli bir şekilde arayüz kurabilmek gereklidir. El becerisi olmayan kişiler için standart bilgisayar çevre birimlerini kullanma görevi neredeyse imkansız olabilir. Teknoloji, toplumumuzun farklı yönleriyle daha fazla bütünleştikçe, interneti etkin bir şekilde kullanabilmek artık sadece bir lüks veya rahatlık meselesi olmaktan çıkıp, bir insan olarak temel bir hakka daha yakındır. Bireylerin internete erişmelerini sağlayabilecek gelişen teknoloji, onları yalnızca daha bağımsız kılmakla kalmaz, aynı zamanda toplumumuzun ilerlemesine de yardımcı olabilir.

İşçilerin temel bilgisayar becerilerine sahip olmasını gerektiren modern işlerin büyük çoğunluğunda, geleneksel çevresel aygıtları etkin bir şekilde kullanamayan bireyler için yardımcı teknolojiler üretmek için bir pazar var. Mevcut birkaç ürün bu ihtiyacı karşılamaktadır, ancak çoğu zaman maliyetlidir, kısıtlayıcıdır ve şüphesiz iyileştirmeye yer vardır. Kuadriplejili veya ALS'li bireyler için geliştirilmiş en eski giriş mekanizmalarından biri, orijinal olarak kullanıcının küçük bir tüpe yudum veya üflemesine izin vererek bir daktiloyu kontrol etmek için kullanılan “Sip-and-puff” cihazıdır.[1] İlk olarak 1960 yılında Reg Maling tarafından prototipi yapılan bu cihaz, bazıları bugün hala kullanımda olan uzun bir benzer cihaz serisinin başlangıcıydı. Diğer, daha basit çözümler, genellikle "ağız çubuğu" veya "baş işaretçisi" olarak adlandırılan, klavyede karakterleri yazmak için kullanılabilen, ağız içinde tutulan veya başa monte edilen pasif işaretleme aygıtlarını içerir. Bu araçlar ilkel olmalarına rağmen, basitlikleri ve düşük fiyatları nedeniyle en popüler yardımcı cihazlardan bazıları olmaya devam etmektedirler. Bununla birlikte, pratikte bile bu araçlar, birçok işte gerekli olan yüksek üretkenlik düzeylerini sağlayamaz. [2] Bakış etkileşimi ve göz izleme yazılımı gibi modern teknolojiler, bir bilgisayarda görevlerin yerine getirilmesi söz konusu olduğunda daha fazla verimlilik sağlayabilir, ancak bunun sonucunda fiyat önemli ölçüde artar. Böyle bir durumda yaşamanın yaşam boyu maliyetinin kolayca 1,35 milyon doları aşabileceği düşünüldüğünde, bu durum daha da büyük bir sorun teşkil etmektedir. [3]

Mevcut tüm bu araçlar, kullanıcılarına daha fazla yetenek sağlar, ancak her cihaz çeşitli olumsuz yan etkileri de beraberinde getirir. Bir geçiş ve yudum-ve-puff cihazı için bu tür etkilerin örnekleri, sabit bir geçişin çalışması için gerekli olan, kullanıcının kafasına veya ağzına sabitlenmiş kısıtlayıcı ekipman olabilir; kullanıcının duruşunun cihaza uygun olması, uzun süreli kullanımda yorgunluğa neden olması; veya cihaz çalışırken konuşamama. Maliyetlerin yanı sıra, göz izleme ekipmanının etkin bir şekilde kullanılması için çok sayıda kalibrasyon gerekir ve bilinçaltı göz hareketlerinden kaçınmak, kullanıcının sürekli odaklanmasını gerektirir. Bu proje, daha fazla konfor sağlayan ve kullanıcı için daha geniş bir kullanım yelpazesinin kilidini açabilen daha ucuz bir çözüm sağlamayı amaçlamaktadır.

1. Adım: Tasarıma Genel Bakış

"yükleniyor="tembel"

Tutucu "stand" için mekanik tasarım oldukça basittir. Bu prototipin masa üstü versiyonu olmasını amaçladık, ancak tekerlekli sandalyeye veya başka bir sabit noktaya takmak için bazı küçük ayarlamalar yapılabilir.

En kritik bileşen, kullanıcının sabitlenmiş konumdan çıkarmak için tutucuyu ısırabilmesi için çıkıntılı dudağın içine yerleştirilmiş küçük bir neodimyum mıknatıstır. Bu sayede kullanıcı, cihazı tamamen el kullanmadan monte edebilir ve demonte edebilir. Cihazı yerinde tutmak için mükemmel boyutta olduğu ancak ağız kullanılarak kolayca çıkarılabileceği deneme yanılma yoluyla tespit edilen tutucunun önüne 1/4 paslanmaz çelik tapa yapıştırılmıştır.

Standın ikincil bir özelliği, tutucuyu mikro denetleyiciye bağlayan ipi yönlendirmesidir. Tasarımlarımızda, cihazı kullanırken kabloyu tutmak için bir rulo veya hatta küçük bir dikdörtgen yuva yeterlidir.

7. Adım: Sonuç ve Önem

İşleyen prototipimizi test ettikten sonra, aşağıdaki proje hedeflerinin karşılandığı belirlendi:

- Dil kullanarak bir imlecin hassas XY kontrolü için yeteneği

- Çene kaslarını kullanarak sağ ve sol fare tıklaması yeteneği

- El kullanmadan cihazı takıp çıkarabilme özelliği

- Elektronik aksamlara zarar vermeden cihazı kolayca sterilize etme yeteneği

- Düşük üretim maliyeti

- Yeniden kullanılabilir ve yeniden kullanılabilir malzemeleri birleştirin

- Mevcut cihazlarda iyileştirme (ör. maliyet, işlevsellik, kullanım kolaylığı vb.)

Capital One Financial Corp. tarafından 2017 yılında yürütülen bir araştırmaya göre, orta düzeyde beceri gerektiren işlerin tahmini %82'si çalışanların dijital becerilere sahip olmasını gerektiriyor. [4] Bu rakam, görünürde sonu olmayan yıldan yıla artmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri'nde herhangi bir yılda 250.000'den fazla insan omurilik yaralanmalarından muzdaripken, motor fonksiyon engelli bireyleri modern iş piyasasında rekabet edebilmeleri için güçlendirebilecek gelişmiş yardımcı teknolojilere her zaman ihtiyaç vardır. Yaralanmalardan sonraki ilk yıl maliyetleri 500.000 doları kolayca aşabilir, bu nedenle uygun fiyatlı yardımcı teknolojilerin geliştirilmesi, etkilenenlerin yanı sıra aileleri ve arkadaşları üzerinde de önemli bir etkiye sahip olabilir. Ayrıca, bu duruma sahip bireyler, çoğu sosyal çevreleri üzerinde önemli bir etkiye neden olabilecek büyük yaşam değişiklikleri geçirirler. Etkilenenlerin bilgisayarlarla verimli ve ucuz bir şekilde arayüz oluşturmasını sağlamak, sosyal ilişkileri kendi ihtiyaçlarına daha iyi uyacak şekilde yeniden yapılandırmak ve sürdürmek için daha fazla fırsat verebilir. ATOM'un, düşük fiyatla birlikte yüksek verimlilik sunarak mevcut teknolojiler arasındaki bir boşluğu doldurarak bireylerin tam olarak bunu yapmasına yardımcı olabileceğine inanıyoruz.

Yardımcı Teknoloji Yarışmasında İkincilik Ödülü