الماوس المساعد الذي يعمل باللسان (ATOM): 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

بدأ هذا المشروع في البداية كمهمة صفية لدورة تمهيدية درستها كطالب هندسة في السنة الأولى. بعد الانتهاء من الدورة ، جمعت فريقًا صغيرًا مؤلفًا من نفسي وطالبين في الفنون / التصميم وواصلنا تطوير الجهاز للدخول إليه في مسابقة تصميم الطلاب التي تنظمها سنويًا جمعية هندسة إعادة التأهيل في أمريكا الشمالية.

بعد عدة أشهر ، تم إخطارنا بأننا وصلنا إلى المرحلة النهائية ، وسافرنا إلى تورنتو لتقديم العروض إلى لجنة التحكيم في RehabWeek 2019. كنا محظوظين بما يكفي للفوز بالمركز الأول في مسابقة تصميم الطلاب الدولية ، جنبًا إلى جنب مع جائزة اختيار الناس في المطورين المحترفين. عرض ، وجائزة بحثية من مركز أبحاث هندسة إعادة التأهيل في ولاية بنسلفانيا.

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

تم إجراء هذا Instructable كمدخل لمسابقة Assistive Tech! إذا وجدت أنه مفيد ، يرجى التصويت!

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

خلفية المشروع:

في العصر الحديث ، تعد القدرة على التفاعل بكفاءة مع الكمبيوتر أمرًا ضروريًا لإكمال العديد من المهام اليومية. بالنسبة للأفراد الذين يفتقرون إلى البراعة اليدوية ، يمكن أن تكون مهمة استخدام الأجهزة الطرفية القياسية للكمبيوتر شبه مستحيلة. نظرًا لأن التكنولوجيا أصبحت أكثر اندماجًا في جوانب مختلفة من مجتمعنا ، فإن القدرة على استخدام الإنترنت بفعالية لم تعد مجرد مسألة رفاهية أو راحة ، بل أصبحت أقرب إلى حق أساسي كإنسان. إن تطوير التكنولوجيا التي تمكن الأفراد من الوصول إلى الإنترنت لا يجعلهم أكثر استقلالية فحسب ، بل يمكن أن تساعد أيضًا في تقدم مجتمعنا.

مع وجود الغالبية العظمى من الوظائف الحديثة التي تتطلب من العمال امتلاك مهارات الكمبيوتر الأساسية ، يوجد سوق لإنتاج التكنولوجيا المساعدة للأفراد غير القادرين على استخدام الأجهزة الطرفية التقليدية بشكل فعال. تلبي العديد من المنتجات الحالية هذه الحاجة ، ولكنها غالبًا ما تكون مكلفة ومقيدة ، ولا شك أن لديها مجالًا للتحسين. واحدة من أقدم آليات الإدخال التي تم تطويرها للأفراد المصابين بالشلل الرباعي ، أو ALS ، هي جهاز "Sip-and-Puff" الذي تم استخدامه في الأصل للتحكم في الآلة الكاتبة من خلال السماح للمستخدم بالرشفة أو النفخ في أنبوب صغير. [1] أول نموذج أولي بواسطة Reg Maling في عام 1960 ، كان بداية سلسلة طويلة من الأجهزة المماثلة ، والتي لا يزال بعضها قيد الاستخدام حتى اليوم. تشتمل الحلول الأخرى الأبسط على أجهزة تأشير سلبية يتم تثبيتها داخل الفم أو تثبيتها على الرأس والتي يمكن استخدامها لكتابة الأحرف على لوحة المفاتيح ، والتي يشار إليها عادةً باسم "عصا الفم" أو "مؤشر الرأس". على الرغم من أن هذه الأدوات بدائية ، إلا أنها تظل من أكثر الأجهزة المساعدة شيوعًا نظرًا لبساطتها وانخفاض سعرها. ومع ذلك ، حتى مع الممارسة ، لا يمكن لهذه الأدوات توفير مستويات عالية من الإنتاجية المطلوبة في العديد من الوظائف. [2] يمكن أن توفر التقنيات الحديثة مثل تفاعل التحديق وبرمجيات تتبع العين كفاءة أكبر عندما يتعلق الأمر بإنجاز المهام على جهاز الكمبيوتر ، ولكن نتيجة لذلك ، يرتفع السعر بشكل كبير. وهذا يمثل مشكلة أكبر عند التفكير في أن تكاليف الحياة مع مثل هذه الحالة يمكن أن تتجاوز بسهولة 1.35 مليون دولار. [3]

كل هذه الأدوات الحالية تمنح المستخدم قدرة أكبر ، ومع ذلك فإن كل جهاز يجلب معه آثاره الجانبية السلبية المختلفة. قد تكون الأمثلة على هذه التأثيرات لجهاز التبديل والرشفة والنفخ عبارة عن معدات مقيدة مثبتة حول رأس المستخدم أو فمه وهو أمر مطلوب حتى يعمل مفتاح التبديل الثابت ؛ حقيقة أن وضع المستخدم يجب أن يتوافق مع الجهاز ، مما يسبب التعب في الاستخدام المطول ؛ أو عدم القدرة على التحدث أثناء تشغيل الجهاز. إلى جانب التكاليف ، تتطلب معدات تتبع العين الكثير من المعايرة لاستخدامها بشكل فعال وتجنب حركة العين اللاواعية يتطلب تركيزًا مستمرًا من المستخدم. يهدف هذا المشروع إلى توفير حل أرخص يسمح بمزيد من الراحة ويمكن أن يفتح مجموعة واسعة من الاستخدامات للمستخدم.

الخطوة 1: نظرة عامة على التصميم

"تحميل =" كسول"

التصميم الميكانيكي لـ "حامل" التجنيب بسيط إلى حد ما. لقد قصدنا أن يكون هذا النموذج الأولي نسخة منضدية ولكن يمكن إجراء بعض التعديلات الطفيفة لتثبيته على كرسي متحرك أو بعض النقاط الثابتة الأخرى.

العنصر الأكثر أهمية هو مغناطيس نيوديميوم صغير يتم تثبيته داخل الشفة البارزة بحيث يمكن للمستخدم أن يعض على التجنيب لتحريره من وضع الإرساء. وبهذه الطريقة ، يمكن للمستخدم تركيب الجهاز وفكه بالكامل دون استخدام اليدين. يتم لصق قابس من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 1/4 بوصة في مقدمة التجنيب ، والذي تم تحديده من خلال التجربة والخطأ ليكون الحجم المثالي لتثبيت الجهاز في مكانه ولكن يمكن إزالته بسهولة باستخدام الفم.

الميزة الثانوية للحامل هي توجيه الحبل الذي يربط التجنيب بالمتحكم الدقيق. في تصميماتنا ، تعتبر الأسطوانة أو حتى الفتحة المستطيلة الصغيرة فعالة بما يكفي لاحتواء الكابل عند استخدام الجهاز.

الخطوة 7: النتيجة والأهمية

بعد اختبار النموذج الأولي الخاص بنا ، تم تحديد أهداف المشروع التالية على أنها قد تحققت:

- القدرة على التحكم الدقيق XY في المؤشر باستخدام اللسان

- القدرة على النقر بالماوس الأيمن والأيسر باستخدام عضلات الفك

- إمكانية توصيل الجهاز وفكه دون استخدام اليدين

- القدرة على تعقيم الجهاز بسهولة دون الإضرار بالإلكترونيات

- تكلفة إنتاج منخفضة

- دمج المواد القابلة لإعادة الاستخدام والمعاد استخدامها

- تحسين الأجهزة الموجودة (مثل التكلفة والوظائف وسهولة الاستخدام وما إلى ذلك)

وفقًا لدراسة أجرتها شركة Capital One Financial Corp في عام 2017 ، فإن ما يقدر بنحو 82٪ من الوظائف ذات المهارات المتوسطة تتطلب أن يمتلك العمال مهارات رقمية. [4] يتزايد هذا الرقم عامًا بعد عام ولا تلوح نهاية في الأفق. مع وجود أكثر من 250.000 شخص في الولايات المتحدة يعانون من إصابات في النخاع الشوكي في أي عام معين ، هناك حاجة دائمة لتكنولوجيا مساعدة محسنة يمكنها تمكين الأفراد الذين يعانون من إعاقات في الوظائف الحركية من التنافس في سوق العمل الحديث. يمكن أن تتجاوز تكاليف السنة الأولى وحدها بعد الإصابات 500000 دولار بسهولة ، لذا فإن تطوير تكنولوجيا مساعدة ميسورة التكلفة يمكن أن يكون له تأثير كبير على المتضررين ، وكذلك أسرهم وأصدقائهم. علاوة على ذلك ، يخضع الأفراد المصابون بهذه الحالة لتغييرات كبيرة في الحياة ، يمكن أن يتسبب الكثير منها في إحداث تأثير كبير على بيئتهم الاجتماعية. إن تمكين المتأثرين من التفاعل بكفاءة وبتكلفة زهيدة مع أجهزة الكمبيوتر يمكن أن يمنح المزيد من الفرص لإعادة بناء العلاقات الاجتماعية والحفاظ عليها لتناسب احتياجاتهم الخاصة بشكل أفضل. نعتقد أن ATOM يمكن أن تساعد الأفراد على القيام بذلك على وجه التحديد من خلال سد فجوة في التقنيات الحالية من خلال تقديم كفاءة عالية مقرونة بسعر منخفض.

الجائزة الثانية في مسابقة التكنولوجيا المساعدة