Εναλλακτικό γιλέκο επικοινωνίας (CoCoA): 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Το CoCoA Project είναι ένα φορετό γιλέκο συνδεδεμένο στο διαδίκτυο που παρέχει απτικά σύμβολα εναλλακτικής επικοινωνίας για να βοηθήσει άτομα με ομιλία ή μη λεκτικές αναπηρίες. Το ακρωνύμιο CoCoa προέρχεται από την αλλοίωση του πορτογαλικού ονόματος: Colete de Comunicação Assistiva.

Οι διαταραχές της ομιλίας επηρεάζουν άτομα με αυτισμό, αφασία, εγκεφαλική παράλυση, μερική ή ολική κώφωση, μεταξύ άλλων διαταραχών. Στην περίπτωση του αυτισμού, συχνά υπάρχει μη λεκτική ή καθυστέρηση ομιλίας. Η έλλειψη λόγου μπορεί επίσης να είναι μια προσωρινή αναπηρία λόγω κάποιας ασθένειας.

Η εξασθένηση του λόγου, μόνιμη ή προσωρινή, χρειάζεται προσοχή και θεραπεία, γιατί αυτή η ικανότητα είναι σημαντική για την κοινωνικοποίηση. Alo, η ομιλία είναι μια σημαντική δεξιότητα για άτομα με άλλη κατάσταση ή αναπηρία που εκφράζουν τις ανάγκες τους.

Σε αυτό το πλαίσιο, οι βοηθητικοί πόροι της Εναλλακτικής Επικοινωνίας (AC) χρησιμοποιούνται για να βοηθήσουν τα άτομα με προβλήματα ομιλίας να επικοινωνούν με τις οικογένειές τους, τους θεραπευτές και άλλους. Τα εικονογράμματα είναι μία από τις πιο συνηθισμένες μορφές AC, καθώς ένα άτομο μπορεί να δείχνει σύμβολα που έχουν καθοριστεί σε στρατηγικά σημεία του σπιτιού ή να χρησιμοποιεί εφαρμογές που εκφράζουν αυτά τα σύμβολα, όπως το Proloquo2Go.

Ωστόσο, τα φυσικά εικονογράμματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για την επικοινωνία με άλλους στο ίδιο περιβάλλον, γεγονός που καθιστά δύσκολη την επικοινωνία ενός ατόμου με τους φροντιστές του εάν έχει επείγουσα ανάγκη και βρίσκεται σε άλλα περιβάλλοντα.

Το Alternative Communication Vest (CoCoA) είναι ένα φορετό γιλέκο που συνδέεται με το Διαδίκτυο και επιτρέπει τη σύζευξη εναλλακτικών απτικών συμβόλων επικοινωνίας για να βοηθήσει τα άτομα με ομιλία ή μη λεκτικές αναπηρίες να εκφράσουν τις ανάγκες τους σε φροντιστές, θεραπευτές, δασκάλους και άλλους επαγγελματίες υγείας, χωρίς αυτούς. να είναι πάντα παρόντες στο ίδιο περιβάλλον με το άτομο με αναπηρία, καθιστώντας έτσι ευκολότερη την παρακολούθηση.

Το CoCoA θα επιτρέψει στον χρήστη να συμπεριλάβει έως και έξι σύμβολα εναλλασσόμενου ρεύματος επιτρέποντας στον χρήστη να εκτελέσει διαφορετικούς συνδυασμούς. Όταν πατηθεί ένα κουμπί που σχετίζεται με ένα σύμβολο, συμβαίνουν δύο ενέργειες:

1) Ένας ήχος που αντιστοιχεί στην επιλεγμένη ενέργεια αναπαράγεται μέσω ενός ηχείου ήχου που είναι προσαρτημένο στο γιλέκο. Η δράση σε μορφή κειμένου αποστέλλεται μέσω διαδικτύου σε οποιονδήποτε φροντιστή, θεραπευτή ή δάσκαλο, επιτρέποντάς τους να ειδοποιηθούν για την ανάγκη του ατόμου εάν δεν βρίσκονται στο ίδιο δωμάτιο.

2) Για να παρέχετε ανατροφοδότηση στο άτομο με ειδικές ανάγκες, τα πατημένα κουμπιά έλαμψαν επίσης ένα LED για να υποδείξουν τις επιλεγμένες ενέργειες. Έτσι, προτείνεται μια φορητή, συνδεδεμένη, μη παρεμβατική, φορητή και φιλική προς το χρήστη λύση διεπαφής για να βοηθήσει τα άτομα με προβλήματα ομιλίας να επικοινωνήσουν τις ανάγκες τους επιτόπου ή εξ αποστάσεως. Το γιλέκο δεν απαιτεί σωματική προσπάθεια για να φορεθεί, μπορεί να φορεθεί σε διαφορετικές τοποθεσίες και διευκολύνει την παροχή βοήθειας στα άτομα με ειδικές ανάγκες για να ικανοποιήσουν τις ανάγκες τους, αποτρέποντάς τους ενδεχομένως να νιώθουν άβολα ή αγχωμένα.

Αυτό το έργο αναπτύχθηκε από τους Mauro Pichiliani ([email protected]) και Talita Pagani ([email protected])

Βήμα 1: Στοιχεία υλικού

Χρησιμοποιήσαμε τα ακόλουθα στοιχεία υλικού για το έργο CoCoA:

* 1x κάρτα DragonBoard 410C. Μπορείτε να αντικαταστήσετε αυτόν τον πίνακα με ένα Raspberry Pi ή οποιονδήποτε άλλο μικρό υπολογιστή, αλλά λάβετε υπόψη ότι πρόκειται για φορητή συσκευή.

* 1x NodeMCU ESP 8266 Arduino ή άλλο arduino με τουλάχιστον 13 θύρες GPIO PWM.

* 1x Μονάδα Mifare Model RC522 RFID Tag Reader Module.

* 8x ετικέτες Mifare RFID.

* 8x κουμπιά με κουμπιά.

* 8x LED σε διάφορα χρώματα.

* Αντιστάσεις 6x 330Ohm.

* 5x τετραγωνικά μέτρα καφέ υφάσματος TNT.

* Μικρή ποσότητα βαμβακιού για να γεμίσετε τα τακάκια

* Λουράκι velcro 1 μέτρου.

* 8x Εικόνες συμβόλων που εκτυπώνονται σε χαρτί

* 1x ηχείο USB.

* 1x dongle προσαρμογέα ήχου USB.

* Κάρτα μνήμης 4 GB miniSD.

* 1x μπαταρία ως τροφοδοτικό (2000 mAPH και έξοδος 12 V).

* 20x μέτρα καλώδιο με 2 καλώδια

* Γενικά εργαλεία (πένσα, κατσαβίδι, κολλητήρι, πιστόλι κόλλας κ.λπ.), σύρματα και ηλεκτρική ταινία

Βήμα 2: Διαγράμματα ροής

Για να καταλάβετε πώς λειτουργεί το γιλέκο, ας εξηγήσουμε τη χρήση του μέσω τριών διαγραμμάτων. Ελέγξτε τα στοιχεία αυτού του βήματος για αναφορά.

Διάγραμμα 1: Αυτή η ροή αντιπροσωπεύει την αρχική χρήση του γιλέκου που περιγράφει τα βήματα που απαιτούνται για τη χρήση του και την πρόσβαση στα ηχογραφημένα αρχεία που έχουν ήδη εγγραφεί.

Διάγραμμα 2: Αυτό το διάγραμμα δείχνει τα βήματα για την αλλαγή ενός από τα υπάρχοντα τακάκια (μικρά καναπέδες) έτσι ώστε να τοποθετηθεί άλλο σύμβολο/ήχος στο γιλέκο.

Διάγραμμα 3: Αυτό το διάγραμμα δείχνει τα βήματα για την αλλαγή ήχου που σχετίζεται με ένα υπάρχον pad. Αυτά τα βήματα δεν εφαρμόστηκαν στην έκδοση 1.0 γιλέκο

Βήμα 3: Λογισμικό

Χρησιμοποιήσαμε το ακόλουθο λογισμικό στο έργο:

Arduino IDE

Python 3.5

Οι εξωτερικές εξαρτήσεις του έργου ήταν η βιβλιοθήκη arduino για τον χειρισμό της μονάδας ανάγνωσης RFID, η βιβλιοθήκη Python twx.botapi για αλληλεπίδραση με το Telegram και η βιβλιοθήκη PySerial για ανάγνωση/εγγραφή δεδομένων μέσω της σειριακής θύρας με την Python. Οι βιβλιοθήκες Python μπορούν να εγκατασταθούν χρησιμοποιώντας τον διαχειριστή πακέτων pip.

Όλοι οι πηγαίοι κώδικες του έργου διατέθηκαν στο ακόλουθο αποθετήριο GitHub:

github.com/pichiliani/CoCoA

Βήμα 4: Καλωδίωση των εξαρτημάτων

Η αρχιτεκτονική σχεδιασμού CoCoA βασίζεται στην πλακέτα DragonBoard 410C, ένα arduino NodeMCU 8622, έναν αναγνώστη καρτών RFID, led, κουμπιά και ηχείο. Ενσωματώνεται επίσης με ένα bot Telegram που ονομάζεται ProjectCoCoABot που στέλνει ένα μήνυμα με τον ήχο που δημιουργείται κάθε φορά που πατάτε ένα από τα κουμπιά. Ελέγξτε το σχήμα σε αυτό το βήμα για μια πλήρη εικόνα της πλήρους αρχιτεκτονικής της λύσης.

Ξεκινήστε συνδέοντας τον αναγνώστη RFID και τις λυχνίες LED στο arduino και, στη συνέχεια, ανεβάστε τον κώδικα στο φάκελο /CocoaNodeMCUServer αυτής της reposiboty GitHub. Τα διαγράμματα σύνδεσης τόσο των LED όσο και του αναγνώστη RFID φαίνονται στα σχήματα που απεικονίζουν αυτό το βήμα.

Στη συνέχεια πρέπει να συνδέσουμε τα κουμπιά στην κάρτα DragonBoard. Υπάρχει ένα διάγραμμα και πίνακες στα σχήματα αυτού του βήματος που δείχνουν τις θύρες αντιστοίχισης και το καλώδιο που απαιτείται για σύνδεση.

Βήμα 5: Δημιουργία μαξιλαριών

Τα τακάκια που περιέχουν τα σύμβολα πρέπει να δημιουργηθούν στη συνέχεια. Υπάρχουν πολλά σύμβολα και συστήματα για μη λεκτική επικοινωνία, αλλά μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε PECS. Αυτό το σύστημα έχει πολλά σύμβολα που μπορούν να εκτυπωθούν και να τοποθετηθούν στα τακάκια.

Τα τακάκια είναι μικρά καναπέδες διαστάσεων 10x10cm και ήταν γεμάτα με βαμβάκι. Είναι σημαντικό να θυμάστε να τοποθετείτε μία ετικέτα RDID μέσα σε κάθε πληκτρολόγιο, ώστε να μπορείτε να αναγνωρίσετε καθένα από τα μαξιλάρια και τον αντίστοιχο ήχο τους.

Τοποθετήσαμε το ίδιο σύμβολο δύο φορές στο μπροστινό μέρος κάθε επιθέματος: ένα με την εικόνα στραμμένη προς τα πάνω και ένα προς τα κάτω. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατό για τον χρήστη του γιλέκου να παρατηρήσει ποιο σύμβολο πατήθηκε. Βεβαιωθείτε ότι έχετε τοποθετήσει ένα velcro στο πίσω μέρος του μαξιλαριού, ώστε να μπορείτε να το συνδέσετε/αποσυνδέσετε στο γιλέκο

Βήμα 6: Συναρμολόγηση γιλέκων

Το επόμενο βήμα είναι η κατασκευή του γιλέκου. Χρησιμοποιήσαμε ένα αντρικό αρσενικό παιδικό γιλέκο και κάνουμε τομές στο ύφασμα έτσι ώστε να υπάρχει μια επένδυση. Σε αυτούς τους συνδέσμους μπορούμε να βρούμε μερικά σχέδια γιλέκων που μπορείτε να εκτυπώσετε

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

cuttingecosting.com/Pap%20collect.html

Είναι σημαντικό να καθορίσετε τη θέση στο μπροστινό μέρος όπου θα τοποθετηθούν τα τακάκια. Σε αυτά τα μέρη θα πρέπει να βάλουμε μέρη velcro έτσι ώστε τα τακάκια να ταιριάζουν σωστά. Ακόμα μπροστά μπορούμε να κάνουμε τις τρύπες για να τοποθετήσουμε τα LED ακριβώς πάνω από τα μαξιλάρια.

Κοντά στη θέση του μαξιλαριού στο γιλέκο πρέπει να τοποθετήσουμε τα LED και καθένα από τα κουμπιά. Είναι σημαντικό να τοποθετήσετε τα κουμπιά έτσι ώστε να βρίσκονται ακριβώς πίσω από τη θέση velcro στο γιλέκο. Με αυτόν τον τρόπο, μόλις ο χρήστης πιέσει το κέντρο του μαξιλαριού, θα πιέσει το "σκληρό" μέρος του μαξιλαριού (την ετικέτα rfid) και θα πατήσει το κουμπί ώθησης.

Σας συνιστούμε να στερεώσετε όλα τα εσωτερικά μέρη του γιλέκου (LED, αντιστάσεις, κουμπιά και σύρματα) χρησιμοποιώντας ζεστή κόλλα. Η σύνδεση των καλωδίων μπορεί να γίνει με συγκόλληση + ηλεκτρική ταινία. Μια άλλη εναλλακτική λύση για να αποφύγετε τη συγκόλληση είναι η θερμή κόλλα ή χρησιμοποιήστε διαφανές βερνίκι νυχιών.

Το επόμενο μέρος είναι η κατασκευή μικρών τσέπων για την αποθήκευση των εξαρτημάτων κάθε μαξιλαριού. Δημιουργήστε επίσης μια τσέπη στο μπροστινό μέρος του γιλέκου πιο κοντά στη μέση για να κρατάτε το ηχείο. Συνιστάται να βάλετε αρκετούς ιμάντες velcro για να δώσετε σταθερότητα στα ρούχα.

Τα καλώδια που θα συνδέσουν τις λυχνίες LED και τα κουμπιά κάθε περιοχής αφής θα πρέπει να ομαδοποιηθούν δύο προς δύο. Με αυτόν τον τρόπο θα έχουμε έξι λωρίδες με δύο καλώδια το καθένα. Σημειώστε ότι κάθε καλώδιο έχει δύο καλώδια: θετικά και αρνητικά. Είναι σημαντικό να σημειώσετε τη σειρά των καλωδίων και ποιο στοιχείο είναι συνδεδεμένο σε κάθε καλώδιο (led ή κουμπί). Προτείνουμε να τυλίξετε τους ιμάντες ώμου σε δύο ομάδες των τριών ατόμων.

Μόλις συνδεθούν τα καλώδια και τα σύρματα μπορούμε να κλείσουμε το γιλέκο τοποθετώντας την επένδυση. Τέλος, δημιουργήστε μια οριζόντια τσέπη στο πίσω μέρος του γιλέκου για να συγκρατήσετε τις πλακέτες eletronic (NodeMCU και DragonBoard), τη θύρα ήχου USB και την μπαταρία που θα συνδέσει το DragonBoard. Μια μικρή θήκη συνιστάται για να συγκρατεί καλύτερα τις σανίδες και τα καλώδια.

Βήμα 7: Τελικές πινελιές και δοκιμές

Μόλις οι ιμάντες γιλέκου είναι ήδη προσαρτημένοι στο πίσω μέρος, πρέπει να κάνετε τις συνδέσεις με τις σανίδες. Απαιτούνται 12 συνδέσεις για κουμπιά (6x2) και 12 συνδέσεις για LED.

Απαιτείται πρόσθετη προσοχή για τη σύνδεση των καλωδίων που μεταφέρουν το σήμα γείωσης (GND) στα LED, καθώς και οι έξι ακίδες των LED πρέπει να είναι συνδεδεμένες στο ίδιο καλώδιο. Ομοίως, οι ακίδες των κουμπιών γείωσης (GND) πρέπει να συνδεθούν στο ίδιο καλώδιο.

Τέλος, συνδέστε το dongle στη θύρα USB και συνδέστε τον προσαρμογέα στο ηχείο, το οποίο πρέπει να τοποθετηθεί στην μπροστινή τσέπη του γιλέκου. Συνδέστε το καλώδιο USB στην NodeMCU και σε άλλη θύρα USB της κάρτας DragonBoard 410c. Τέλος, συνδέστε το πακέτο μπαταρίας στον ακροδέκτη τροφοδοσίας και ξεκινήστε το πρόγραμμα CoCoaServer.py στον πίνακα DragonBoard ως sudo (χρησιμοποιήστε ένα βύσμα SSH ή συνδέστε μια οθόνη + πληκτρολόγιο + ποντίκι απευθείας στον πίνακα):

$ sudo python CoCoaServer.py

Σε κάθε πάτημα ενός κουμπιού εμφανίζεται ένα μήνυμα στην κονσόλα της πλακέτας, αναπαράγεται ο αντίστοιχος ήχος και αναπαράγεται το led που σχετίζεται με το pad.

Βήμα 8: Αναφορές

Αναφορές Εναλλακτικής Επικοινωνίας: Εφαρμογή φωνής συμβόλων Proloquo2Go

Saba M. P., Filippo D., Pereira F. R., by Souza P. L. P. (2011) Hey yaa: A Haptic Warning Wearable to Support Communication Deaf People. Στο: Vivacqua A. S., Gutwin C., Borges M. R. S. (επιμ.) Συνεργασία και τεχνολογία. CRIWG 2011. Σημειώσεις Διάλεξης στην Επιστήμη των Υπολογιστών, τόμος 6969. Springer, Βερολίνο, Χαϊδελβέργη. DOI 10.1007 / 978-3-642-23801-7_17

Βιβλιοθήκες Python που χρησιμοποιούνται:

PySerial

Twx.botapi

Πληροφορίες πίνακα DrabonBoard 410c

Παράδειγμα χρήσης Arduino RFID Reader

Παιδικά καλούπια γιλέκων

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

cortandoecosturando.com/Pap%20colete.html