Translingual Neurostimulator: 10 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս նախագիծը պատվիրել է Նոր Շոտլանդիայի Մարկը: Այն մասամբ արժեցել է 471,88 ԱՄՆ դոլար, նախագծման և կառուցման համար պահանջվել է 66,5 ժամ: Պլաստիկ տուփով վերը նշված երկու լուսանկարները սարքի երկրորդ (փակված) կրկնությունից են, որը պատվիրվել է Գերմանիայում:

Եթե դուք ինձ նման եք, այս սարքի ձեր առաջին ծանոթությունը եղել է լրատվական հոդվածներում, որոնցում կույր մարդկանց պատկերներ են օգտագործվել, որոնք թույլ են տալիս «տեսնելու» ցածր թույլատրելիության պատկերը ՝ այն ցուցադրելով լեզվով էլեկտրոդների ցանցի վրա: Սարքը նաև կիրառություն ունի վերականգնման տարբեր տեսակների մեջ. «BrainPort» տարբերակը կարող է օգտագործվել հավասարակշռության դեֆիցիտը վեստիբուլյար զգայական փոխարինման միջոցով բուժելու համար, և, իբր, պարզապես իմպուլսներ ուղարկելով լեզվի խթանման սարքի յուրաքանչյուր էլեկտրոդի միջոցով (զուգորդված համապատասխան վարժությունների հետ, օրինակ. հավասարակշռության ուսուցում) կարող է բարելավել որոշ նյարդաբանական պայմաններ, ինչը ինձ գլուխ է հանում: Ես նաև որոշ տեղեկություններ եմ լսել, որ PoNS սարքը (որը խթանում է լեզուն, բայց դրա միջոցով տեղեկատվություն չի ուղարկում) կեղծ գիտություն է և ոչինչ չի անում մարդկանց բժշկական պայմանների բարելավման առումով: Ներկայումս անբավարար հետազոտություններ կան ՝ հաստատապես ասելու համար, որ PoNS սարքը օգտակար է որևէ բանի համար, և այն թերթերը, որոնք պնդում են, որ PoNS սարքը և նման այլ սարքերը արդյունավետ են, ֆինանսավորվել են սարքերի արտադրողների կողմից, ինչը բոլոր տեսակի կասկածելի է բնածին շահերի բախում: Ես, quicksilv3rflash, չեմ պնդում այս սարքի բժշկական արդյունավետության մասին, սա այն է, թե ինչպես կարելի է այն կառուցել, եթե ցանկանում եք:

Ինչևէ, ինչպես միշտ եղել է իմ բժշկական սարքավորումների կլոնավորման նախագծերի դեպքում, գտածս առևտրային տարբերակի ձեռնարկը թվարկում է անհեթեթ բարձր գին ՝ ավելի քան $ 5000 ԱՄՆ դոլար, չափազանց բարձր ՝ հաշվի առնելով մասերի իրական արժեքը ($ 471,88 ԱՄՆ դոլար ՝ 2018-09թթ. Դրությամբ) -14): Գոյություն ունեն այս տեխնոլոգիայի բազմաթիվ առևտրային նմուշներ ՝ ցանցի տարբեր թույլատրելիությամբ և ելքային առավելագույն բնութագրերով (ես տեսա ելքային լարման առավելագույնը 19v- ից մինչև 50v, ելքն այնուհետև անցնում է մոտավորապես 1kOhm ռեզիստորով և 0.1uF DC- արգելափակիչ կոնդենսատորով): Սա ոչ մի առևտրային տարբերակի ճշգրիտ պատճեն չէ. այն նախագծված է ընդօրինակելու մի քանի տարբեր առևտրային նմուշներ և ունի լիովին նոր ռեժիմ (ճարտարության ուսուցում) ՝ հանձնակատարի պահանջով:

Քայլ 1: Ելքային ռեժիմներ

Այստեղ նկարագրված սարքն ունի երեք ելքային ռեժիմ.

1. BrainPort մնացորդի էմուլատոր

BrainPort- ը մշակվել է ավելի վաղ Լեզվի ցուցադրման միավորի (TDU) հիման վրա: Վերապատրաստման հավասարակշռության համար BrainPort- ը օգտագործվում է 10x10 լեզվով էլեկտրոդների ցանցի վրա 2x2 ձևանմուշ ցուցադրելու համար: Լեզվի էլեկտրոդի ցանցի օրինակը որոշ չափով գործում է, կարծես դա ֆիզիկական առարկա է, որը շարժվում է ձգողականության պատճառով. այն մնում է ցանցի կենտրոնում, եթե օգտագործողի գլուխը ուղիղ պահած լինի: Եթե օգտագործողը թեքվում է առաջ, օրինակը շարժվում է դեպի օգտվողի լեզվի առջևը, իսկ եթե օգտվողը թեքվում է աջ, օրինակը շարժվում է դեպի օգտվողի լեզվի աջ կողմը: Նույնը վերաբերում է ձախ կամ ետ թեքվելուն (օրինակը կտեղափոխվի ցանցի կենտրոնից դեպի օգտվողի լեզվի ձախ կամ հետևի կողմը):

2. PoNS emulator

Ի տարբերություն BrainPort- ի կամ Tongue Display Unit- ի, PoNS- ի ելքը չի պարունակում որևէ տեղեկատվություն և չի կարող մոդուլացվել արտաքին ազդանշանի միջոցով: Նախորդ հղման մեջ թերթը վերափոխելու համար, այն բանից հետո, երբ գիտնականները պարզեցին, որ BrainPort- ի հետ հավասարակշռված վարժությունները բարելավում են կատարողականությունը նույնիսկ սարքից բերանից հանվելուց ամիսներ անց, նրանք կասկածում էին, որ էլեկտրատակտիլ խթանումը ինքնին ինչ -որ կերպ կարող է նպաստել նյարդաարեկտիվացմանը, նույնիսկ առանց տեղեկատվության փոխանցման: լեզվի ցուցադրում: PoNS սարքի առաջին տարբերակն ուներ այստեղ նկարագրված սարքի նման քառակուսի էլեկտրոդների ցանց, սակայն հարկ է նշել, որ PoNS սարքի հետագա տարբերակներում (սկսած 2011 թ. 2 -րդ տարբերակից) չունեն քառակուսի ելքային էլեկտրոդների ցանց ՝ օգտագործելով բավականին աղոտ կիսալուսին: -լուսնի ձև ունեցող մեկը, որը տեղավորվում է լեզվի առջևի մասում և ունի 144 էլեկտրոդ: Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ սույն Հրահանգի հեղինակը չի կարող վստահաբար ասել, որ PoNS սարքն իրականում անում է որևէ օգտակար բան:

3. xարտարության ռեժիմ

Հանձնակատարի կողմից հատուկ պահանջված, ճարտարության ռեժիմը հետևում է աջ ձեռքի յուրաքանչյուր մատի առաջին և երկրորդ բռունցքների ճկմանը: Լեզվի առջևի մասում ցուցադրվում են տասը ակտիվ էլեկտրոդներ, եթե ձեռքը թեքված է, յուրաքանչյուր ակտիվ էլեկտրոդ համապատասխանում է հոդին: Երբ հոդերը ճկվում են, համապատասխան ակտիվ էլեկտրոդները շարժվում են առջևից դեպի լեզվի հետևը ՝ ապահովելով էլեկտրակտակտ արձագանք, որը նկարագրում է օգտագործողի ձեռքի դիրքը:

Քայլ 2: Մասերի ցուցակ

[Ընդհանուր արժեքը ՝ $ 471.88 ԱՄՆ դոլար 2018-09-14 դրությամբ]

10x 47K Օհմ 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 ibապավենային մալուխներ էգից-կին, 40 լար/մալուխ

5x Լեզվի էլեկտրոդների ցանցային տախտակներ

5x ելքային վարորդի տպատախտակներ

2x Arduino uno

2x XL6009 Boost մոդուլներ

1x 6AA կրող

Մարտկոցի 1x 9 վ մարտկոց

1x հոսանքի անջատիչ

1x VMA203 ստեղնաշար/էկրան

1x արագացուցիչ, ADXL335 մոդուլ

10x Flex տվիչներ, սպեկտրի խորհրդանիշ flex 2.2"

50 ֆուտ 24 AWG մետաղալար

2x ձեռնոց (վաճառվում է միայն զույգերով)

Քայլ 3: Տախտակներ

Ես պատվիրեցի տպատախտակները Seeed Studio FusionPCB- ի միջոցով: Այս փուլում ներառված.zip ֆայլերը պարտադիր gerber ֆայլերն են: Վարորդական տախտակները կարող են պատրաստվել Seeed- ի կանխադրված պարամետրերով, սակայն լեզուների էլեկտրոդների ցանցը պահանջում է ավելի բարձր ճշգրտություն (5/5 մլն մաքրում) և ոսկեզօծում (ENIG - չնայած, որ փոխարենը կարող եք ձեռք բերել կոշտ ոսկի, եթե ցանկանում եք, որ դրանք ավելի երկար տևեն, և եթե Դուք ունեք լրացուցիչ $ 200): Ես ստացա նաև լեզվի էլեկտրոդի ցանց `պատրաստված ամենաբարակ տպատախտակի ընտրանքով` 0.6 մմ, ինչը այն դարձնում է մի փոքր ճկուն:

Flexibleկուն պոլիիմիդային տպատախտակների բարձր արժեքի պատճառով մենք նախընտրեցինք օգտագործել կոշտ տախտակ այս նախատիպի համար: Այս հրահանգները կարդացողները, ովքեր ցանկանում են այս սարքը պատրաստել պոլիիմիդի վրա, պետք է նկատի ունենան, որ պահանջվող ճշգրտությունը 5 մղոն հետքեր / 5 մղ հեռավորություն է, որը Seeedstudio- ն չի տրամադրի ճկուն PCB- ում: Դուք, հավանաբար, կարող եք ազատվել 6mil / 6mil գործընթացի հիման վրա, որտեղ տեսանելի է պոլիիմիդի օգտագործումը, սակայն ակնկալեք, որ որոշ տախտակներ թերի կլինեն, և յուրաքանչյուրը ստուգեք / փորձարկեք: Բացի այդ, ճկուն պոլիիմիդային տախտակների արժեքը կազմում է մոտ $ 320, վերջին անգամ ես ստուգեցի:

Լեզվի էլեկտրոդի տախտակները ստանալուց հետո ձեզ հարկավոր է կտրել ավելորդ նյութը: Ես օգտագործեցի դրեմելի կլոն `հղկող կտրող սկավառակով:

Քայլ 4. Արտադրող Arduino վարորդ

Արտադրող շարժիչ Arduino- ն վերահսկում է ելքային տախտակները `էլեկտրոդները քշելու համար` հիմնվելով Arduino շրջանակի գեներատորի սերիական մուտքի վրա: Նկատի ունեցեք, որ ելքերի կեսը միացված է որպես մյուսների շրջված պատկեր, այնպես որ ելքային վարորդի կոդը մի փոքր տարօրինակ է դա հաշվի առնել:

Քայլ 5. Շրջանակի գեներատոր Arduino

Շրջանակային գեներատոր Arduino- ն վերցնում է տվյալներ դիրքը զգացող ձեռնոցից և արագացուցիչից և դրանք փոխակերպում է ելքային շրջանակի տվյալների, որոնք ի վերջո վերահսկելու են լեզվի ցուցադրումը: Շրջանակային գեներատոր Arduino- ն ունի VMA203 ստեղնաշարի/կոճակի մոդուլը միացված դրան և վերահսկում է սարքի օգտագործողի միջերեսը: Շրջանակային գեներատոր Arduino- ի վարորդի ծածկագիրը լի է կախարդական թվերով (բառացի արժեքներ, որոնք օգտագործվում են առանց ծածկագրի բացատրության) `հիմնված առանձին ճկուն սենսորների ելքերի վրա, որոնք մեծապես տարբերվում են, և արագացուցիչի:

Քայլ 6: Սենսորային մուլտիպլեքսերային միացում

Ես ավելի շատ անալոգային տվիչներ ունեմ, քան անալոգային մուտքերը, ուստի անհրաժեշտ էր օգտագործել մուլտիպլեքսեր:

Քայլ 7: Ելքային վարորդի միացում

Կցված է այստեղ որպես.pdf, քանի որ հակառակ դեպքում Instructables- ն այնքան կսեղմի այն, որ այն անընթեռնելի է դառնում:

Քայլ 8: Համակարգի դասավորություն

Նշում. Երկու BrainPort և PoNS սարքերը միաժամանակ միացնում են բազմաթիվ էլեկտրոդներ: Ինչպես լարով և կոդավորված է այստեղ, այս սարքը միաժամանակ ակտիվացնում է միայն մեկ էլեկտրոդ: Յուրաքանչյուր ելքային տախտակ ունի առանձին չիպերի ընտրման և ելքի միացման գծեր, ուստի այս դիզայնը կարող է ստեղծվել միանգամից մի քանի էլեկտրոդներ ակտիվացնելու համար, ես պարզապես չեմ լարել դա անելու համար:

Քայլ 9. Պատրաստեք Flex ցուցիչի ձեռնոցը

Flexկուն տվիչների քորոցները շատ փխրուն են և հեշտությամբ պոկվում են: Flexկուն տվիչների բաց մակերեսը նույնպես ենթակա է կարճ միացման: Ես լարերը կպցրեցի ճկվող տվիչներին, այնուհետև ամբողջությամբ միացրեցի հանգույցները տաք սոսինձով ՝ դրանք վնասներից պաշտպանելու համար: Flexկուն սենսորներն այնուհետև ամրացվում էին ձեռնոցի վրա, որի յուրաքանչյուր սենսորի կեսը տեղադրված էր հոդի վրա, որի ճկումը պետք է չափվեր: Բնականաբար, դրա առևտրային տարբերակը վաճառվում է ավելի քան 10 000 դոլարով:

Քայլ 10: Ֆիզիկական հավաքում

Քանի որ վարորդի տպատախտակներից մինչև լեզուների էլեկտրոդների ցանցը հարյուրավոր լարեր են, դրանք համեմատաբար ճկուն են դառնում: Այս սարքի հետ հավասարակշռությունը մարզելու համար պետք է կարողանաք ազատորեն շարժել ձեր գլուխը ՝ լեզվի էլեկտրոդի ցանցը տեղում պահելով: լեզվի վրա: Այս պատճառներով, առավել իմաստալից էր վարորդի տպատախտակները սաղավարտի վրա ամրացնելը: