Neurostimulator Translingual: 10 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Ky projekt është porositur nga Mark nga Nova Scotia. Kushtoi 471.88 dollarë në pjesë, dhe u deshën 66.5 orë për të hartuar dhe ndërtuar. Dy fotot e mësipërme me kutinë plastike janë nga përsëritja e dytë (e mbyllur) e pajisjes, porositur nga një koleg në Gjermani.

Nëse jeni si unë, ekspozimi juaj i parë ndaj kësaj pajisje ishte në artikujt e lajmeve që kishin fotografi të njerëzve të verbër që e përdorin atë për të "parë" një imazh me rezolucion të ulët duke e shfaqur atë në një rrjet elektrodash në gjuhën e tyre. Pajisja gjithashtu ka aplikime në lloje të ndryshme rehabilitimi - varianti "BrainPort" mund të përdoret për të trajtuar deficitet e ekuilibrit përmes zëvendësimit shqisor vestibular, dhe gjoja vetëm duke dërguar impulse përmes çdo elektrode të një pajisjeje stimuluese elektrotaktile të gjuhës (e kombinuar me ushtrimet përkatëse, p.sh. trajnimi i ekuilibrit) mund të përmirësojë disa gjendje neurologjike, gjë që më çudit. Kam dëgjuar gjithashtu disa raporte që pajisja PoNS (e cila stimulon gjuhën, por nuk dërgon informacion përmes saj) është pseudoshkencë dhe nuk bën asgjë në drejtim të përmirësimit të kushteve mjekësore të njerëzve. Aktualisht nuk ka kërkime të mjaftueshme për të thënë me siguri se pajisja PoNS është e dobishme për çdo gjë, dhe gazetat që pretendojnë efektivitetin e pajisjes PoNS dhe të tjera si ajo janë financuar nga prodhuesit e pajisjeve, gjë që është e dyshimtë për shkak të konfliktet e qenësishme të interesit. Unë, quicksilv3rflash, nuk bëj pretendime në lidhje me efektivitetin mjekësor të kësaj pajisjeje, kjo është vetëm mënyra se si ta ndërtoni nëse dëshironi.

Gjithsesi, siç ndodh gjithmonë për projektet e mia të klonit të pajisjeve mjekësore, manuali për versionin komercial që gjeta liston një çmim absurdisht të lartë-më shumë se 5000 dollarë amerikanë, tepër të lartë duke pasur parasysh koston aktuale të pjesëve (471.88 dollarë amerikanë që nga 2018-09 -14). Ka shumë modele të ndryshme komerciale të kësaj teknologjie, me rezolucione të ndryshme të rrjetit dhe specifikimet maksimale të daljes (pashë maksimumin e tensionit të daljes që varion nga 19v në 50v, dalja pastaj drejtohet përmes një rezistori afërsisht 1kOhm dhe një kondensatori bllokues DC 0.1uF). Kjo nuk është një kopje e saktë e ndonjë versioni tregtar; është projektuar për të imituar disa modele të ndryshme komerciale dhe ka një mënyrë krejtësisht të re (trajnimi i shkathtësisë) me kërkesë të komisionerit.

Hapi 1: Mënyrat e daljes

Pajisja e përshkruar këtu ka tre mënyra daljeje:

1. Emulatori i bilancit BrainPort

BrainPort u zhvillua bazuar në Njësinë e mëparshme të Shfaqjes së Gjuhës (TDU). Për ekuilibrin e trajnimit, BrainPort përdoret për të shfaqur një model 2x2 në një rrjet elektrodë me gjuhë 10x10. Modeli në rrjetën e elektrodës së gjuhës vepron disi sikur të ishte një objekt fizik i lëvizur nga graviteti; qëndron në qendër të rrjetit nëse koka e përdoruesit mbahet drejt. Nëse përdoruesi përkulet përpara, modeli lëviz drejt pjesës së përparme të gjuhës së përdoruesit, dhe nëse përdoruesi anon në të djathtë, modeli lëviz në anën e djathtë të gjuhës së përdoruesit. E njëjta gjë vlen edhe për animin majtas ose mbrapa (modeli do të lëvizë nga qendra e rrjetës në të majtë ose në pjesën e prapme të gjuhës së përdoruesit).

2. Emulatori PoNS

Ndryshe nga BrainPort ose Njësia e Tregimit të Gjuhës, dalja PoNS nuk mbart asnjë informacion dhe nuk mund të modulohet nga një sinjal i jashtëm. Për të parafrazuar letrën në lidhjen e mëparshme, pasi studiuesit zbuluan se trajnimi i ekuilibrit me BrainPort përmirësoi performancën edhe për muaj pasi pajisja ishte hequr nga goja, ata dyshuan se vetë stimulimi elektrotaktil mund të lehtësonte disi neurorehabilitimin, edhe pa informacion shfaqja e gjuhës. Versioni i parë i pajisjes PoNS kishte një rrjet elektrodë katrore si pajisja e përshkruar këtu, por vlen të përmendet se versionet e mëvonshme (duke filluar me versionin 2 në 2011) të pajisjes PoNS nuk kanë një rrjet elektrodë dalëse katrore, duke përdorur një gjysmëhëne të paqartë. -mëna në formë që përshtatet përgjatë pjesës së përparme të gjuhës dhe ka 144 elektroda. Ju lutemi vini re se autori i këtij Instructable nuk mund të deklarojë me besim se pajisja PoNS në të vërtetë bën ndonjë gjë të dobishme.

3. Mënyra e shkathtësisë

E kërkuar në mënyrë specifike nga komisioneri, mënyra e shkathtësisë gjurmon përkuljen e nyjeve të para dhe të dyta të secilit gisht në dorën e djathtë. Dhjetë elektroda aktive shfaqen përgjatë pjesës së përparme të gjuhës nëse dora nuk është e përkulur, secila elektrodë aktive korrespondon me një nyje. Ndërsa nyjet janë të përkulura, elektrodat përkatëse lëvizin nga pjesa e përparme në pjesën e pasme të gjuhës, duke siguruar reagime elektrotaktile që përshkruajnë pozicionin e dorës së përdoruesit.

Hapi 2: Lista e Pjesëve

[Kostoja totale: $ 471.88 USD që nga 2018-09-14]

10x 47K oh 0603

10x MUX506IDWR

15x UMK107ABJ105KAHT

110x VJ0603Y104KXAAC

120x RT0603FRE0710KL

110x MCT06030C1004FP500

5x TNPW060340K0BEEA

5x HRG3216P-1001-B-T1

5x DAC7311IDCKR

5x LM324D

10x SN7400D

10x M20-999404

3x Kabllo fjongo nga femra në femër, 40 tela/kabllo

5x tabela të rrjetit të elektrodave të gjuhës

5x Pllakat e qarkut të drejtuesit të daljes

2x Arduino uno

2x module XL6009 Boost

Mbajtës 1x 6AA

Kapëse baterie 1x 9v

1x ndërprerës i energjisë

1x tastierë/ekran VMA203

1x Përshpejtues, modul ADXL335

10x sensorë Flex, simboli i spektrit fleksibël 2.2"

50 metra Teli 24 AWG

2x Doreza (shiten vetëm në çifte)

Hapi 3: Bordet e Qarqeve

Kam porositur pllaka qarkore përmes Seeed Studio FusionPCB. Skedarët.zip të përfshirë në këtë hap janë skedarët gerber të kërkuar. Pllakat e drejtuesve mund të bëhen me cilësimet e paracaktuara të Seeed, por rrjeti i elektrodës së gjuhës kërkon saktësi më të lartë (pastrim 5/5 mil) dhe veshje ari (ENIG - megjithëse mund të merrni ar të fortë nëse dëshironi që ato të zgjasin më gjatë, dhe nëse ju keni një shtesë prej $ 200). Gjithashtu mora rrjetën e elektrodës së gjuhës të fabrikuar me opsionin më të hollë të tabelës së qarkut, 0.6mm, gjë që e bën atë pak fleksibël.

Për shkak të kostos së lartë të pllakave fleksibël të polimidit, ne vendosëm të përdorim një tabelë të ngurtë për këtë prototip. Të tjerët që lexojnë këto udhëzime që duan ta bëjnë këtë pajisje të prodhuar në polimid duhet të kenë parasysh saktësinë e kërkuar është gjurmë 5mil / pastrim 5mil, të cilën Seeedstudio nuk do ta sigurojë në PCB fleksibël. Ju mund -me gjasë- të largoheni me prodhimin e tij në procesin 6mil / 6mil Seeed përdor për polimid, por prisni që disa prej dërrasave të jenë të dëmtuara dhe të ekzaminoni / testoni secilën. Gjithashtu, një grup bordesh fleksibël polimid kushton rreth 320 dollarë, kontrollova së fundi.

Pas marrjes së dërrasave të elektrodës së gjuhës, do t'ju duhet të ndërprisni materialin e tepërt. Kam përdorur një klon dremel me një disk gërryes të prerë.

Hapi 4: Drejtuesi i daljes Arduino

Drejtuesi i daljes Arduino kontrollon bordet e qarkut të daljes për të drejtuar elektrodat bazuar në hyrjen serike nga gjeneratori i kornizës Arduino. Vini re se gjysma e daljeve lidhen si një imazh i përmbysur i të tjerëve, kështu që kodi i drejtuesit të daljes është pak i çuditshëm për ta marrë parasysh këtë.

Hapi 5: Gjeneratori i kornizave Arduino

Gjeneratori i kornizës Arduino merr të dhëna nga doreza e ndjeshme e pozicionit dhe përshpejtuesi dhe i konverton ato në të dhënat e kornizës dalëse të cilat përfundimisht do të kontrollojnë ekranin e gjuhës. Gjeneratori i kornizave Arduino gjithashtu ka modulin e tastierës/butonit VMA203 të kyçur në të dhe kontrollon ndërfaqen e përdoruesit të pajisjes. Kodi i drejtuesit brenda gjeneratorit të kornizës Arduino është plot me numra magjikë (vlera të drejtpërdrejta të përdorura pa shpjegim në kod) bazuar në daljet e sensorëve fleksibël individualë - të cilët ndryshojnë shumë - dhe përshpejtuesin.

Hapi 6: Qarku i Multipleksorit të Sensorit

Unë kam më shumë sensorë analoge sesa hyrje analoge, kështu që më duhej të përdorja një multiplexer.

Hapi 7: Qarku i shoferit të daljes

Bashkangjitur këtu si një.pdf sepse përndryshe Instructables do ta ngjeshin atë aq shumë sa të bëhet e palexueshme.

Hapi 8: Paraqitja e sistemit

Shënim: Të dy pajisjet BrainPort dhe PoNS aktivizojnë elektroda të shumta njëkohësisht. Siç është lidhur dhe koduar këtu, kjo pajisje aktivizon vetëm një elektrodë në të njëjtën kohë. Çdo tabelë qarku dalës ka linja të veçanta të përzgjedhjes dhe daljes së çipit, kështu që ky dizajn _mund të vendoset për të aktivizuar elektroda të shumta në të njëjtën kohë, thjesht nuk e kam lidhur për ta bërë këtë.

Hapi 9: Përgatitja e Dorezës së Sensorit Flex

Kunjat e sensorëve fleksibël janë shumë të brishtë dhe copëtohen lehtë. Sipërfaqja e ekspozuar e sensorëve fleksibël është gjithashtu e ndjeshme ndaj qarqeve të shkurtra. I bashkova telat te sensorët fleksibël dhe pastaj i rrethova plotësisht kryqëzimet me zam të nxehtë për t'i mbrojtur ata nga dëmtimi. Sensorët fleksibël u lidhën më pas me një dorezë me mesin e secilit sensor të vendosur përgjatë kyçit të këmbës, përkulja e së cilës duhej të matet. Natyrisht, versioni komercial i kësaj shitet për më shumë se $ 10, 000.

Hapi 10: Asambleja Fizike

Për shkak se njëqind tela nga tabelat e qarkut të drejtuesit në rrjetin e elektrodës së gjuhës janë kaq të shumta, ato bëhen relativisht jofleksibile si një agregat. Për të stërvitur ekuilibrin me këtë pajisje ju duhet të jeni në gjendje të lëvizni kokën lirshëm duke mbajtur rrjetën e elektrodës së gjuhës në vend në gjuhë. Për këto arsye, ishte më kuptimplotë të montoni bordet e qarkut të drejtuesit në një përkrenare.