Vest giao tiếp thay thế (CoCoA): 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Dự án CoCoA là một chiếc áo khoác có thể mặc được kết nối với internet cung cấp các biểu tượng xúc giác về giao tiếp thay thế để hỗ trợ những người bị khuyết tật nói hoặc không nói được. Từ viết tắt CoCoa xuất phát từ tên viết tắt của tên tiếng Bồ Đào Nha: Colete de Comunicação Assistiva.

Khiếm khuyết khả năng nói ảnh hưởng đến những người mắc chứng tự kỷ, mất ngôn ngữ, bại não, điếc một phần hoặc toàn bộ, trong số các chứng rối loạn khác. Trong trường hợp tự kỷ, thường không nói được hoặc chậm nói. Nói kém cũng có thể là một khuyết tật tạm thời do một số bệnh.

Suy giảm khả năng nói, vĩnh viễn hoặc tạm thời, cần được quan tâm và điều trị, vì khả năng này rất quan trọng đối với quá trình xã hội hóa. Alo, nói là một kỹ năng chính cho những cá nhân có tình trạng hoặc khuyết tật khác thể hiện nhu cầu của họ.

Trong bối cảnh này, các nguồn hỗ trợ của Giao tiếp Thay thế (AC) được sử dụng để giúp những người khiếm thị giao tiếp với gia đình, nhà trị liệu và những người khác của họ. Biểu đồ tượng hình là một trong những dạng AC phổ biến nhất, vì một cá nhân có thể chỉ vào các biểu tượng cố định tại các điểm chiến lược trong nhà hoặc sử dụng các ứng dụng phát âm các biểu tượng này, chẳng hạn như Proloquo2Go.

Tuy nhiên, các ký tự tượng hình vật lý chỉ có thể được sử dụng để giao tiếp với những người khác trong cùng một môi trường, điều này khiến một cá nhân khó giao tiếp với người chăm sóc của họ nếu họ có nhu cầu khẩn cấp và họ đang ở trong môi trường khác.

Áo giao tiếp thay thế (CoCoA) là một loại áo khoác có thể đeo được kết nối internet cho phép kết hợp các biểu tượng xúc giác giao tiếp thay thế để hỗ trợ những người khuyết tật nói hoặc không nói được thể hiện nhu cầu của họ với người chăm sóc, nhà trị liệu, giáo viên và các chuyên gia y tế khác mà không cần họ luôn hiện diện trong cùng một môi trường với người khuyết tật, do đó, việc giám sát dễ dàng hơn.

CoCoA sẽ cho phép người dùng bao gồm tối đa sáu ký hiệu AC cho phép người dùng thực hiện các kết hợp khác nhau. Khi nhấn một nút được liên kết với một biểu tượng, hai hành động sẽ xảy ra:

1) Âm thanh tương ứng với hành động đã chọn được phát qua loa âm thanh gắn vào áo vest. Hành động ở định dạng văn bản được gửi qua internet cho bất kỳ người chăm sóc, nhà trị liệu hoặc giáo viên nào, cho phép họ được thông báo về nhu cầu của người đó nếu họ không ở cùng phòng.

2) Để cung cấp phản hồi cho người khuyết tật, các nút được nhấn cũng nhấp nháy đèn LED để cho biết các hành động đã chọn. Do đó, một giải pháp giao diện có thể đeo, được kết nối, không xâm nhập, di động và thân thiện với người dùng được đề xuất để giúp những người khiếm thị giao tiếp nhu cầu của họ tại chỗ hoặc từ xa. Áo vest không yêu cầu nỗ lực thể chất khi mặc, có thể mặc ở các vị trí khác nhau và tạo điều kiện hỗ trợ người tàn tật đáp ứng nhu cầu của họ, có khả năng ngăn họ trở nên khó chịu hoặc căng thẳng.

Dự án này được phát triển bởi Mauro Pichiliani ([email protected]) và Talita Pagani ([email protected])

Bước 1: Thành phần phần cứng

Chúng tôi đã sử dụng các thành phần phần cứng sau cho dự án CoCoA:

* 1x thẻ DragonBoard 410C. Bạn có thể thay thế bo mạch này bằng Raspberry Pi hoặc bất kỳ máy tính bo mạch nhỏ nào khác, nhưng hãy nhớ rằng đây là thiết bị đeo được.

* 1x NodeMCU ESP 8266 Arduino hoặc arduino khác với ít nhất 13 cổng GPIO PWM.

* 1x Mô-đun đọc thẻ RFID Mifare Model RC522.

* Thẻ RFID 8x Mifare.

* 8x Nút nhấn nút.

* Đèn LED 8x với nhiều màu sắc khác nhau.

* Điện trở 6x 330Ohm.

* 5x mét vuông vải TNT màu nâu.

* Một lượng nhỏ bông để điền vào các miếng đệm

* Dây đeo khóa dán dài 1 mét.

* 8x Hình ảnh của các ký hiệu được in trên giấy

* 1x loa USB.

* 1x dongle bộ điều hợp âm thanh USB.

* Thẻ nhớ miniSD 4GB.

* Bộ pin 1x làm nguồn điện (2000 mAPH và đầu ra 12 V).

* 20x mét cáp với 2 dây

* Dụng cụ thông thường (kìm, tuốc nơ vít, mỏ hàn, súng bắn keo, v.v.), dây và băng dính điện

Bước 2: Sơ đồ luồng

Để giúp hiểu cách hoạt động của áo vest, chúng ta hãy giải thích cách sử dụng của nó thông qua ba sơ đồ. Kiểm tra các số liệu của bước này để tham khảo.

Sơ đồ 1: Quy trình này đại diện cho việc sử dụng áo vest ban đầu mô tả các bước cần thiết để mặc nó và truy cập các tệp âm thanh đã được ghi lại.

Sơ đồ 2: Sơ đồ này cho thấy các bước để thay đổi một trong các miếng đệm hiện có (couchions nhỏ) để một ký hiệu / âm thanh khác được đặt trên áo quan.

Sơ đồ 3: Sơ đồ này cho thấy các bước để chuyển đổi âm thanh được liên kết với một pad hiện có. Các bước này không được triển khai trong phiên bản vest 1.0

Bước 3: Phần mềm

Chúng tôi đã sử dụng phần mềm sau trong dự án:

Arduino IDE

Python 3.5

Các phụ thuộc bên ngoài của dự án là thư viện arduino để xử lý mô-đun đọc RFID, thư viện Python twx.botapi để tương tác với Telegram và thư viện PySerial để đọc / ghi dữ liệu qua cổng nối tiếp với Python. Thư viện Python có thể được cài đặt bằng trình quản lý gói pip.

Tất cả các mã nguồn của dự án đã được tạo sẵn trong kho lưu trữ GitHub sau:

github.com/pichiliani/CoCoA

Bước 4: Đấu dây các thành phần

Kiến trúc thiết kế CoCoA dựa trên bo mạch DragonBoard 410C, arduino NodeMCU 8622, đầu đọc thẻ RFID, đèn led, nút nhấn và loa âm thanh. Nó cũng tích hợp với một bot Telegram có tên là ProjectCoCoABot để gửi một tin nhắn với âm thanh được tạo ra mỗi khi một trong các nút được nhấn. Kiểm tra hình trong bước này để có cái nhìn đầy đủ về kiến trúc hoàn chỉnh của giải pháp.

Bắt đầu bằng cách kết nối đầu đọc RFID và đèn LED với arduino, sau đó tải mã lên trong thư mục / CocoaNodeMCUServer của reposiboty GitHub này. Sơ đồ kết nối của cả đèn LED và đầu đọc RFID được hiển thị trong các hình minh họa bước này.

Tiếp theo chúng ta cần kết nối các nút nhấn với thẻ DragonBoard. Có một sơ đồ và bảng trong các hình của bước này cho thấy các cổng tương ứng và có dây cần thiết để kết nối.

Bước 5: Tạo miếng đệm

Các miếng đệm chứa các ký hiệu sẽ được tạo tiếp theo. Có một số ký hiệu và hệ thống để giao tiếp phi ngôn ngữ, nhưng chúng ta có thể sử dụng PECS. Hệ thống này có một số ký hiệu có thể được in và đặt trên các tấm đệm.

Các miếng đệm này là những con couchi nhỏ có kích thước 10x10cm và được nhồi đầy bông. Điều quan trọng cần nhớ là đặt một thẻ RDID bên trong mỗi pad để bạn có thể xác định từng pad và âm thanh tương ứng của chúng.

Chúng tôi đã đặt cùng một biểu tượng hai lần ở mặt trước của mỗi miếng đệm: một biểu tượng có hình ảnh hướng lên trên và một biểu tượng hướng xuống. Bằng cách này, người sử dụng áo vest có thể quan sát được ký hiệu nào được nhấn. Đảm bảo đặt khóa dán ở mặt sau của tấm lót để bạn có thể gắn / tháo nó ra trong áo vest

Bước 6: Lắp ráp áo vest

Bước tiếp theo là công đoạn dựng áo vest. Chúng tôi sử dụng một khuôn áo vest trẻ em nam và thực hiện các vết cắt trên vải để có lớp lót. Trong các liên kết này, chúng tôi có thể tìm thấy một số bản thiết kế áo vest mà bạn có thể in

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

cuttingecosting.com/Pap%20collect.html

Điều quan trọng là xác định vị trí ở mặt trước nơi các miếng đệm sẽ được lắp. Ở những chỗ này chúng ta nên đặt các bộ phận khóa dán sao cho các miếng đệm vừa khít. Vẫn ở phía trước, chúng ta có thể tạo các lỗ để đặt các đèn LED ngay phía trên đệm.

Gần đến vị trí của đệm trong áo vest chúng ta cần lắp các đèn led và từng nút nhấn. Điều quan trọng là phải lắp các nút nhấn sao cho chúng nằm chính xác phía sau vị trí khóa dán trên áo vest. Cách này ngay sau khi người dùng ấn vào tâm đệm sẽ ấn vào phần "cứng" của đệm (thẻ rfid) và nhấn nút ấn.

Chúng tôi khuyên bạn nên cố định tất cả các bộ phận bên trong của áo vest (đèn LED, điện trở, nút nhấn và dây) bằng cách sử dụng keo nóng. Kết nối của các dây có thể được thực hiện bằng hàn + băng dính điện. Một cách thay thế khác để tránh hàn là dùng keo nóng hoặc dùng sơn móng tay trong suốt.

Phần tiếp theo là xây dựng các túi nhỏ để lưu trữ các thành phần của mỗi miếng đệm. Đồng thời tạo một túi phía trước áo vest gần thắt lưng hơn để đựng loa ngoài. Nên đặt nhiều dây đai khóa dán để tạo độ chắc chắn cho quần áo.

Các dây sẽ kết nối các đèn LED và nút nhấn của mỗi vùng cảm ứng nên được nhóm hai thành hai. Bằng cách này, chúng ta sẽ có sáu dải với hai cáp mỗi dải. Lưu ý rằng mỗi cáp có hai dây: dương và âm. Điều quan trọng là phải đánh dấu thứ tự của các loại cáp và thành phần nào được kết nối với mỗi cáp (đèn led hoặc nút nhấn). Chúng tôi khuyên bạn nên quấn dây vai thành hai nhóm ba chiếc.

Sau khi cáp và dây điện đã được kết nối, chúng ta có thể đóng áo bằng cách đặt lớp lót. Cuối cùng, tạo một túi ngang ở mặt sau của áo vest để chứa các bo mạch điện tử (NodeMCU và DragonBoard), đầu nối âm thanh USB và pin sẽ kết nối DragonBoard. Một hộp nhỏ được đề xuất để giữ cáp tốt hơn cho bo mạch.

Bước 7: Chạm và thử nghiệm lần cuối

Sau khi các dây áo vest đã được gắn vào phía sau, bạn phải thực hiện các kết nối với bảng. Cần 12 kết nối cho nút nhấn (6x2) và 12 kết nối cho đèn LED.

Cần phải cẩn thận thêm để kết nối các dây mang tín hiệu nối đất (GND) với đèn LED, vì tất cả sáu chân của đèn LED phải được kết nối với cùng một dây. Tương tự, các chân của nút nhấn nối đất (GND) nên được kết nối trên cùng một dây.

Cuối cùng, cắm dongle vào cổng USB và cắm bộ chuyển đổi vào loa, bộ chuyển đổi này sẽ được đặt trong túi trước của áo vest. Cắm cáp USB vào NodeMCU và cổng USB khác của thẻ DragonBoard 410c. Cuối cùng, kết nối bộ pin với chân nguồn và khởi động chương trình CoCoaServer.py trên bảng DragonBoard dưới dạng sudo (sử dụng phích cắm SSH hoặc kết nối trực tiếp màn hình + bàn phím + chuột với bảng):

$ sudo python CoCoaServer.py

Tại mỗi lần nhấn nút, một thông báo sẽ xuất hiện trên bảng điều khiển, âm thanh tương ứng sẽ được phát và đèn led liên kết với bảng điều khiển sẽ được phát.

Bước 8: Tham khảo

Tài liệu tham khảo về Giao tiếp thay thế: Ứng dụng phát âm biểu tượng Proloquo2Go

Saba M. P., Filippo D., Pereira F. R., của Souza P. L. P. (2011) Hey yaa: Một cảnh báo xúc giác có thể đeo được để hỗ trợ giao tiếp với người khiếm thính. Trong: Vivacqua A. S., Gutwin C., Borges M. R. S. (eds) Hợp tác và Công nghệ. CRIWG 2011. Ghi chú Bài giảng Khoa học Máy tính, tập 6969. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI 10.1007 / 978-3-642-23801-7_17

Các thư viện Python được sử dụng:

PySerial

Twx.botapi

Thông tin về bảng DrabonBoard 410c

Ví dụ sử dụng đầu đọc RFID Arduino

Khuôn áo vest trẻ em

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

cortandoecosturando.com/Pap%20colete.html