Alternative Kommunikationsweste (CoCoA) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Das CoCoA-Projekt ist eine tragbare Weste, die mit dem Internet verbunden ist und taktile Symbole für alternative Kommunikation bietet, um Menschen mit Sprach- oder nonverbalen Behinderungen zu helfen. Das Akronym CoCoa leitet sich von der Abkürzung des portugiesischen Namens ab: Colete de Comunicação Assistiva.

Sprachstörungen betreffen unter anderem Menschen mit Autismus, Aphasie, Zerebralparese, teilweiser oder vollständiger Taubheit. Bei Autismus liegt häufig eine Nichtverbalisierung oder eine Sprachverzögerung vor. Sprachmangel kann auch eine vorübergehende Behinderung aufgrund einer Krankheit sein.

Eine dauerhafte oder vorübergehende Sprachbeeinträchtigung erfordert Aufmerksamkeit und Behandlung, da diese Fähigkeit für die Sozialisation wichtig ist. Alo, Sprache ist eine wichtige Fähigkeit für Menschen mit einer anderen Erkrankung oder Behinderung, um ihre Bedürfnisse auszudrücken.

In diesem Zusammenhang werden Hilfsmittel zur alternativen Kommunikation (AC) verwendet, um sprachbehinderten Menschen zu helfen, mit ihren Familien, Therapeuten und anderen zu kommunizieren. Piktogramme sind eine der häufigsten Formen von AC, da eine Person auf an strategischen Punkten im Haus angebrachte Symbole zeigen oder Anwendungen verwenden kann, die diese Symbole vokalisieren, wie z. B. Proloquo2Go.

Physische Piktogramme können jedoch nur verwendet werden, um mit anderen in derselben Umgebung zu kommunizieren, was es einer Person erschwert, mit ihren Betreuern zu kommunizieren, wenn sie einen dringenden Bedarf haben und sich in einer anderen Umgebung befinden.

Die Alternative Communication Vest (CoCoA) ist eine mit dem Internet verbundene tragbare Weste, die die Kopplung alternativer taktiler Kommunikationssymbole ermöglicht, um Menschen mit Sprach- oder nonverbalen Behinderungen zu helfen, ihre Bedürfnisse gegenüber Pflegepersonal, Therapeuten, Lehrern und anderen Angehörigen der Gesundheitsberufe ohne sie auszudrücken immer in der gleichen Umgebung wie die Person mit Behinderung anwesend zu sein, was die Überwachung erleichtert.

CoCoA ermöglicht es dem Benutzer, bis zu sechs AC-Symbole einzufügen, sodass der Benutzer verschiedene Kombinationen ausführen kann. Wenn eine einem Symbol zugeordnete Taste gedrückt wird, werden zwei Aktionen ausgeführt:

1) Ein Ton, der der gewählten Aktion entspricht, wird über einen an der Weste angebrachten Lautsprecher wiedergegeben. Die Aktion in Textform wird über das Internet an alle Hausmeister, Therapeuten oder Lehrer gesendet, sodass diese über den Bedarf der Person informiert werden können, wenn sie sich nicht im selben Raum befinden.

2) Um der behinderten Person eine Rückmeldung zu geben, blinkte bei den gedrückten Tasten auch eine LED, um die ausgewählten Aktionen anzuzeigen. Somit wird eine tragbare, verbundene, nicht aufdringliche, tragbare und benutzerfreundliche Schnittstellenlösung vorgeschlagen, um sprachbehinderten Menschen zu helfen, ihre Bedürfnisse vor Ort oder aus der Ferne zu kommunizieren. Das Tragen der Weste erfordert keine körperliche Anstrengung, kann an verschiedenen Orten getragen werden und erleichtert es den Behinderten, ihren Bedürfnissen gerecht zu werden, und verhindert möglicherweise, dass sie sich unbequem oder gestresst fühlen.

Dieses Projekt wurde von Mauro Pichiliani ([email protected]) und Talita Pagani ([email protected]) entwickelt.

Schritt 1: Hardwarekomponenten

Für das CoCoA-Projekt haben wir folgende Hardwarekomponenten verwendet:

* 1x DragonBoard 410C-Karte. Sie können dieses Board durch einen Raspberry Pi oder einen anderen kleinen Bordcomputer ersetzen, aber denken Sie daran, dass es sich um ein tragbares Gerät handelt.

* 1x NodeMCU ESP 8266 Arduino oder anderes Arduino mit mindestens 13 GPIO-PWM-Ports.

* 1x Mifare Modell RC522 RFID-Tag-Lesemodul.

* 8x Mifare-RFID-Tags.

* 8x Drucktasten.

* 8x LEDs in verschiedenen Farben.

* 6x 330 Ohm Widerstände.

* 5x Quadratmeter brauner TNT-Stoff.

* Kleine Menge Watte zum Einfüllen der Pads

* 1x Meter Klettband.

* 8x Bilder von Symbolen auf Papier gedruckt

* 1x USB-Lautsprecher.

* 1x USB-Soundadapter-Dongle.

* 4GB miniSD-Speicherkarte.

* 1x Akkupack als Stromversorgung (2000 mAPH und 12 V Ausgang).

* 20x Meter Kabel mit 2 Adern

* Allgemeine Werkzeuge (Zangen, Schraubendreher, Lötkolben, Klebepistole usw.), Drähte und Isolierband

Schritt 2: Flussdiagramme

Um zu verstehen, wie die Weste funktioniert, erklären wir ihre Verwendung anhand von drei Diagrammen. Überprüfen Sie die Abbildungen dieses Schritts als Referenz.

Diagramm 1: Dieser Ablauf stellt den ersten Gebrauch der Weste dar und beschreibt die Schritte, die zum Tragen erforderlich sind und auf die bereits aufgezeichneten Audiodateien zuzugreifen.

Diagramm 2: Dieses Diagramm zeigt die Schritte, um eines der vorhandenen Pads (kleine Couchions) so zu ändern, dass ein anderes Symbol/Sound auf der Weste platziert wird.

Diagramm 3: Dieses Diagramm zeigt die Schritte zum Umschalten von Audio, das einem vorhandenen Pad zugeordnet ist. Diese Schritte wurden in der Weste-Version 1.0 nicht implementiert

Schritt 3: Software

Im Projekt haben wir folgende Software verwendet:

Arduino-IDE

Python 3.5

Die externen Abhängigkeiten des Projekts waren die Arduino-Bibliothek für die Handhabung des RFID-Lesemoduls, die Python-Bibliothek twx.botapi für die Interaktion mit Telegram und die PySerial-Bibliothek zum Lesen/Schreiben von Daten über die serielle Schnittstelle mit Python. Python-Bibliotheken können mit dem pip-Paketmanager installiert werden.

Alle Projektquellcodes wurden im folgenden GitHub-Repository zur Verfügung gestellt:

github.com/pichilani/CoCoA

Schritt 4: Verdrahten der Komponenten

Die CoCoA-Designarchitektur basiert auf dem DragonBoard 410C-Board, einem NodeMCU 8622-Arduino, einem RFID-Kartenleser, LEDs, Drucktasten und einem Soundlautsprecher. Es lässt sich auch in einen Telegram-Bot namens ProjectCoCoABot integrieren, der jedes Mal, wenn eine der Tasten gedrückt wird, eine Nachricht mit dem generierten Audio sendet. Sehen Sie sich die Abbildung in diesem Schritt an, um eine vollständige Ansicht der vollständigen Architektur der Lösung zu erhalten.

Verbinden Sie zunächst den RFID-Leser und die LEDs mit dem Arduino und laden Sie dann den Code in den Ordner /CocoaNodeMCUServer dieses GitHub-Repositorys hoch. Die Anschlussbilder der LEDs und des RFID-Readers sind in den Abbildungen zu diesem Schritt dargestellt.

Als nächstes müssen wir die Drucktasten mit der DragonBoard-Karte verbinden. In den Abbildungen dieses Schritts befinden sich ein Diagramm und Tabellen, die die entsprechenden Anschlüsse und Kabel zeigen, die verbunden werden müssen.

Schritt 5: Pads-Erstellung

Als nächstes sollten die Pads mit den Symbolen erstellt werden. Es gibt mehrere Symbole und Systeme für die nonverbale Kommunikation, aber wir können PECS verwenden. Dieses System verfügt über mehrere Symbole, die gedruckt und auf den Pads platziert werden können.

Die Pads sind kleine Couchions mit den Maßen 10x10cm und wurden mit Baumwolle gefüllt. Denken Sie daran, in jedem Pad ein RDID-Tag anzubringen, damit Sie jedes Pad und seinen jeweiligen Sound identifizieren können.

Wir haben das gleiche Symbol zweimal auf der Vorderseite jedes Pads platziert: eines mit dem Bild nach oben und eines nach unten. Auf diese Weise ist es dem Westenträger möglich zu beobachten, welches Symbol gedrückt wurde. Achten Sie darauf, einen Klettverschluss auf der Rückseite des Polsters anzubringen, damit Sie es in der Weste befestigen/abnehmen können

Schritt 6: Weste Montage

Der nächste Schritt ist der Bau der Weste. Wir haben eine männliche Kinderwestenform verwendet und den Stoff so geschnitten, dass ein Futter entsteht. In diesen Links finden Sie einige Blaupausen von Westen, die Sie ausdrucken können

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

cuttingecosting.com/Pap%20collect.html

Es ist wichtig, die Position auf der Vorderseite zu definieren, an der die Beläge angebracht werden. An diesen Stellen sollten wir Klettteile anbringen, damit die Pads richtig passen. Noch vorne können wir die Löcher machen, um die LEDs direkt über den Kissen zu platzieren.

Nahe der Position des Kissens in der Weste müssen wir die LEDs und jeden der Druckknöpfe anbringen. Es ist wichtig, die Druckknöpfe so zu montieren, dass sie genau hinter der Klettverschlussposition an der Weste liegen. Auf diese Weise wird der Benutzer, sobald er die Mitte des Kissens drückt, den "harten" Teil des Kissens (das RFID-Tag) drücken und den Druckknopf drücken.

Wir empfehlen, alle Innenteile der Weste (LEDs, Widerstände, Druckknöpfe und Drähte) mit Heißkleber zu befestigen. Die Verbindung der Drähte kann mit Lötzinn + Isolierband erfolgen. Eine andere Alternative, um Schweißen zu vermeiden, ist Heißkleber oder transparenter Nagellack.

Der nächste Teil besteht darin, kleine Taschen zu bauen, um die Komponenten jedes Pads zu verstauen. Erstellen Sie auch eine Tasche auf der Vorderseite der Weste näher an der Taille, um den Lautsprecher zu halten. Es wird empfohlen, mehrere Klettverschlüsse anzubringen, um der Kleidung Festigkeit zu verleihen.

Die Drähte, die die LEDs und Drucktasten jedes Berührungsbereichs verbinden, sollten zu zweit gruppiert werden. Auf diese Weise haben wir sechs Streifen mit jeweils zwei Kabeln. Beachten Sie, dass jedes Kabel zwei Drähte hat: positiv und negativ. Es ist wichtig, die Reihenfolge der Kabel zu markieren und welche Komponente an welches Kabel angeschlossen ist (LED oder Taster). Wir empfehlen, die Schultergurte über zwei Dreiergruppen zu wickeln.

Sobald die Kabel und Drähte angeschlossen sind, können wir die Weste schließen, indem wir das Futter platzieren. Erstellen Sie schließlich eine horizontale Tasche auf der Rückseite der Weste, um die elektronischen Platinen (NodeMCU und DragonBoard), den USB-Soundanschluss und den Akku zu halten, der das DragonBoard verbindet. Ein kleines Gehäuse wird empfohlen, um die Platinen und die Kabel besser zu halten.

Schritt 7: Letzter Schliff und Test

Sobald die Westengurte bereits am Rücken befestigt sind, müssen Sie die Verbindungen zu den Boards herstellen. Es werden 12 Anschlüsse für Taster (6x2) und 12 Anschlüsse für LEDs benötigt.

Zusätzliche Sorgfalt ist erforderlich, um die Drähte, die das Massesignal (GND) führen, mit den LEDs zu verbinden, da alle sechs Pins der LEDs mit demselben Draht verbunden werden müssen. Ebenso sollten die Pins der Massedrucktaster (GND) mit demselben Draht verbunden werden.

Stecken Sie zum Schluss den Dongle in den USB-Port und den Adapter in den Lautsprecher, der in die Fronttasche der Weste gesteckt werden sollte. Stecken Sie das USB-Kabel in die NodeMCU und einen anderen USB-Port der DragonBoard 410c-Karte. Schließen Sie abschließend den Akkupack an den Power-Pin an und starten Sie das Programm CoCoaServer.py auf dem DragonBoard-Board als sudo (verwenden Sie einen SSH-Stecker oder schließen Sie einen Monitor + Tastatur + Maus direkt an das Board an):

$ sudo python CoCoaServer.py

Bei jedem Tastendruck erscheint eine Nachricht auf der Board-Konsole, das entsprechende Audio wird abgespielt und die dem Pad zugeordnete LED wird abgespielt.

Schritt 8: Referenzen

Referenzen der alternativen Kommunikation:Proloquo2Go Symbol-Vokalisierungsanwendung

Saba M. P., Filippo D., Pereira F. R., von Souza P. L. P. (2011)Hey yaa: Eine haptische Warnung, die tragbar ist, um die Kommunikation gehörloser Menschen zu unterstützen. In: Vivacqua A. S., Gutwin C., Borges M. R. S. (Hrsg.) Zusammenarbeit und Technologie. CRIWG 2011. Lecture Notes in Computer Science, Bd. 6969. Springer, Berlin, Heidelberg. DOI 10.1007 / 978-3-642-23801-7_17

Verwendete Python-Bibliotheken:

PySerial

Twx.botapi

Informationen zum DrabonBoard 410c-Board

Anwendungsbeispiel für Arduino-RFID-Lesegeräte

Kinderwestenformen

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

cortandoecosturando.com/Pap%20colete.html