Vestă de comunicare alternativă (CoCoA): 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Proiectul CoCoA este o vestă purtabilă conectată la internet care oferă simboluri tactile ale comunicării alternative pentru a ajuta persoanele cu dizabilități de vorbire sau non-verbale. Acronimul CoCoa provine din abrevierea denumirii portugheze: Colete de Comunicação Assistiva.

Deficiențele de vorbire afectează persoanele cu autism, afazie, paralizie cerebrală, surditate parțială sau totală, printre alte tulburări. În cazul autismului, non-verbalizarea sau întârzierea vorbirii sunt deseori prezente. Lipsa vorbirii poate fi, de asemenea, o invaliditate temporară din cauza unor boli.

Deficiența de vorbire, permanentă sau temporară, are nevoie de atenție și tratament, deoarece această capacitate este importantă pentru socializare. Bine, vorbirea este o abilitate majoră pentru indivizii cu o altă afecțiune sau dizabilitate care își exprimă nevoile.

În acest context, resursele de asistență pentru comunicarea alternativă (AC) sunt utilizate pentru a ajuta persoanele cu deficiențe de vorbire să comunice cu familiile lor, terapeuții și alții. Pictogramele sunt una dintre cele mai frecvente forme de AC, deoarece un individ poate indica simboluri fixate în punctele strategice ale casei sau poate utiliza aplicații care vocalizează aceste simboluri, cum ar fi Proloquo2Go.

Cu toate acestea, pictogramele fizice pot fi folosite doar pentru a comunica cu alții din același mediu, ceea ce face dificilă comunicarea cu persoanele care îi îngrijesc dacă au o nevoie urgentă și se află în alte medii.

Vestul de comunicare alternativă (CoCoA) este o vestă purtabilă conectată la internet, care permite cuplarea simbolurilor tactile de comunicare alternative pentru a ajuta persoanele cu dizabilități de vorbire sau non-verbale să-și exprime nevoile către îngrijitori, terapeuți, profesori și alți profesioniști din domeniul sănătății, fără ei fiind mereu prezent în același mediu cu persoana cu dizabilități, facilitând astfel monitorizarea.

CoCoA va permite utilizatorului să includă până la șase simboluri AC, permițându-i utilizatorului să efectueze diferite combinații. Când este apăsat un buton asociat unui simbol, se întâmplă două acțiuni:

1) Un sunet corespunzător acțiunii alese este redat printr-un difuzor de sunet atașat vestei. Acțiunea în format textual este trimisă prin internet oricărui îngrijitor, terapeuți sau profesori, permițându-le să fie anunțați de necesitatea persoanei dacă nu se află în aceeași cameră.

2) Pentru a oferi feedback persoanei cu dizabilități, butoanele apăsate au aprins și un LED pentru a indica acțiunile alese. Astfel, se propune o soluție de interfață purtabilă, conectată, neintruzivă, portabilă și ușor de utilizat pentru a ajuta persoanele cu deficiențe de vorbire să comunice nevoile lor la fața locului sau de la distanță. Vesta nu necesită efort fizic de purtat, poate fi purtată în diferite locații și facilitează asistarea persoanelor cu dizabilități pentru a-și satisface nevoile, împiedicându-le să devină inconfortabile sau stresate.

Acest proiect a fost dezvoltat de Mauro Pichiliani ([email protected]) și Talita Pagani ([email protected])

Pasul 1: Componente hardware

Am folosit următoarele componente hardware pentru proiectul CoCoA:

* 1x card DragonBoard 410C. Puteți înlocui această placă cu un Raspberry Pi sau orice alt computer de bord mic, dar rețineți că acesta este un dispozitiv portabil.

* 1x NodeMCU ESP 8266 Arduino sau alt arduino cu cel puțin 13 porturi GPIO PWM.

* 1x Mifare Model RC522 RFID Tag Reader Module.

* 8x etichete RFID Mifare.

* 8x Butoane buton.

* 8x LED-uri de diferite culori.

* Rezistoare 6x 330Ohm.

* 5x metri pătrați de țesătură TNT maro.

* Cantitate mică de bumbac pentru a umple tampoanele

* Curea de velcro de 1x metru.

* 8x Imagini ale simbolurilor tipărite pe hârtie

* 1 difuzor USB.

* 1 x adaptor de sunet USB.

* Card de memorie miniSD de 4 GB.

* 1x acumulator ca sursă de alimentare (2000 mAPH și ieșire 12 V).

* 20x metri de cablu cu 2 fire

* Unelte generale (clește, șurubelniță, lipitor, pistol de lipit etc.), fire și bandă electrică

Pasul 2: Diagrame de flux

Pentru a ajuta la înțelegerea modului în care funcționează vesta, să explicăm utilizarea acesteia prin intermediul a trei diagrame. Verificați cifrele acestui pas pentru referință.

Diagrama 1: Acest flux reprezintă utilizarea inițială a vestei care descrie pașii necesari pentru a o purta și a accesa fișierele audio deja înregistrate.

Diagrama 2: Această diagramă arată pașii pentru schimbarea unuia dintre tampoanele existente (cuplaje mici), astfel încât un alt simbol / sunet să fie plasat pe vesta.

Diagrama 3: Această diagramă arată pașii pentru comutarea sunetului asociat cu un pad existent. Acești pași nu au fost implementați în versiunea vest 1.0

Pasul 3: Software

Am folosit următorul software în proiect:

IDE Arduino

Python 3.5

Dependențele externe ale proiectului au fost biblioteca arduino pentru manipularea modulului cititor RFID, biblioteca Python twx.botapi pentru interacțiunea cu Telegram și biblioteca PySerial pentru citirea / scrierea datelor prin portul serial cu Python. Bibliotecile Python pot fi instalate folosind managerul de pachete pip.

Toate codurile sursă ale proiectului au fost puse la dispoziție în următorul depozit GitHub:

github.com/pichiliani/CoCoA

Pasul 4: Cablarea componentelor

Arhitectura de design CoCoA se bazează pe placa DragonBoard 410C, un arduino NodeMCU 8622, un cititor de carduri RFID, leduri, butoane și un difuzor de sunet. De asemenea, se integrează cu un bot Telegram numit ProjectCoCoABot care trimite un mesaj cu sunetul generat de fiecare dată când este apăsat unul dintre butoane. Verificați figura din acest pas pentru o vizualizare completă a arhitecturii complete a soluției.

Începeți prin conectarea cititorului RFID și a LED-urilor la arduino și apoi încărcați codul în folderul / CocoaNodeMCUServer al acestui reposibotip GitHub. Diagramele de conectare ale LED-urilor și ale cititorului RFID sunt prezentate în figurile care ilustrează acest pas.

Apoi, trebuie să conectăm butoanele la cardul DragonBoard. Există o diagramă și tabele în figurile acestui pas care arată porturile și cablurile corespunzătoare necesare pentru a fi conectate.

Pasul 5: Crearea tampoanelor

Tampoanele care conțin simbolurile ar trebui create în continuare. Există mai multe simboluri și sisteme pentru comunicarea nonverbală, dar putem folosi PECS. Acest sistem are mai multe simboluri care pot fi tipărite și așezate pe tampoane.

Tampoanele sunt canapele mici care măsoară 10x10cm și au fost umplute cu bumbac. Este important să nu uitați să plasați o etichetă RDID în interiorul fiecărui pad, astfel încât să puteți identifica fiecare pad și sunetul respectiv.

Am plasat același simbol de două ori pe partea din față a fiecărui tampon: unul cu imaginea orientată în sus și unul în jos. În acest fel, este posibil ca utilizatorul vestei să observe ce simbol a fost apăsat. Asigurați-vă că așezați un velcro pe spatele tamponului, astfel încât să îl puteți atașa / detașa în vesta

Pasul 6: Asamblarea vestelor

Următorul pas este construirea vestei. Am folosit o matriță pentru veste pentru bărbați pentru copii și am făcut tăieturi pe țesătură, astfel încât să existe o căptușeală. În aceste linkuri putem găsi câteva planuri de veste pe care le puteți imprima

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

cuttingecosting.com/Pap%20collect.html

Este important să definiți locația din față unde vor fi montate tampoanele. În aceste locuri ar trebui să punem piese cu velcro, astfel încât tampoanele să se potrivească corect. Tot în față putem face găuri pentru a plasa LED-urile chiar deasupra pernelor.

Aproape de locația pernei din vestă, trebuie să montăm LED-urile și fiecare dintre butoane. Este important să montați butoanele, astfel încât acestea să fie exact în spatele poziției cu velcro de pe vestă. În acest fel, de îndată ce utilizatorul apasă centrul pernei, el / ea va forța partea „dură” a pernei (eticheta RFID) și va apăsa butonul.

Vă recomandăm să fixați toate părțile interioare ale vestei (LED-uri, rezistențe, butoane și fire) folosind clei fierbinte. Conectarea firelor se poate face cu lipire + bandă electrică. O altă alternativă pentru a evita sudarea este lipiciul fierbinte sau utilizarea ojei transparente.

Următoarea parte este construirea de buzunare mici pentru a stoca componentele fiecărui tampon. De asemenea, creați un buzunar pe partea din față a vestei mai aproape de talie pentru a ține difuzorul. Este recomandat să puneți mai multe curele de velcro pentru a conferi fermității îmbrăcămintei.

Sârmele care vor conecta LED-urile și butoanele pentru fiecare zonă tactilă ar trebui grupate câte două. Astfel vom avea șase benzi cu câte două cabluri. Rețineți că fiecare cablu are două fire: pozitiv și negativ. Este important să marcați ordinea cablurilor și ce componentă este conectată la fiecare cablu (led sau buton). Vă recomandăm să înfășurați curelele de umăr în două grupuri de trei.

Odată ce cablurile și firele sunt conectate, putem închide vesta prin plasarea căptușelii. În cele din urmă, creați un buzunar orizontal pe spatele vestei pentru a ține plăcile electronice (NodeMCU și DragonBoard), conectorul de sunet USB și bateria care va conecta DragonBoard. Se recomandă o carcasă mică pentru a ține mai bine plăcile și cablurile.

Pasul 7: Atingeri finale și testare

Odată ce bretelele vestei sunt deja atașate la spate, trebuie să faceți conexiunile la plăci. Sunt necesare 12 conexiuni pentru butoane (6x2) și 12 conexiuni pentru LED-uri.

Este necesară o atenție suplimentară pentru conectarea firelor care transportă semnalul de masă (GND) la LED-uri, deoarece toți cei șase pini ai LED-urilor trebuie conectați la același fir. În mod similar, pinii butoanelor de împământare (GND) trebuie conectate pe același fir.

În cele din urmă, conectați dongle-ul la portul USB și conectați adaptorul la difuzor, care trebuie plasat în buzunarul frontal al vestei. Conectați cablul USB la NodeMCU și la alt port USB al cardului DragonBoard 410c. În cele din urmă, conectați pachetul de baterii la pinul de alimentare și porniți programul CoCoaServer.py de pe placa DragonBoard ca sudo (utilizați o mufă SSH sau conectați un monitor + tastatură + mouse direct la placă):

$ sudo python CoCoaServer.py

La fiecare apăsare de buton va apărea un mesaj pe consola de bord, va fi redat sunetul corespunzător și va fi redat ledul asociat cu pad-ul.

Pasul 8: Referințe

Referințe de comunicare alternativă: aplicație de vocalizare a simbolului Proloquo2Go

Saba M. P., Filippo D., Pereira F. R., de Souza P. L. P. (2011) Hei yaa: Avertizare Haptică purtabilă pentru a sprijini comunicarea persoanelor surde. În: Vivacqua A. S., Gutwin C., Borges M. R. S. (eds) Colaborare și tehnologie. CRIWG 2011. Note de curs în informatică, vol 6969. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI 10.1007 / 978-3-642-23801-7_17

Bibliotecile Python utilizate:

PySerial

Twx.botapi

Informații despre placa DrabonBoard 410c

Exemplu de utilizare a cititorului RFID Arduino

Matrite pentru veste pentru copii

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

cortandoecosturando.com/Pap%20colete.html