Translingualis neurostimulator: 10 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ezt a projektet Mark rendelte meg az Új -Skóciából. Ez 471,88 USD -ba került részenként, és 66,5 órát vett igénybe a tervezés és a kivitelezés. A fenti két kép a műanyag dobozzal a készülék második (mellékelt) iterációjából származik, egy németországi munkatárs megbízásából.

Ha olyan, mint én, akkor először találkozott ezzel az eszközzel olyan hírekben, amelyeken vakok képei használták, hogy "lássák" az alacsony felbontású képet, és a nyelvükön lévő elektródahálón megjelenítették. A készüléknek különféle rehabilitációs típusai is vannak - a "BrainPort" változat használható az egyensúlyhiányok kezelésére vestibularis szenzoros helyettesítéssel, és állítólag csak impulzusok küldésére az elektrotaktilis nyelv stimuláló eszköz minden elektródáján (megfelelő gyakorlatokkal kombinálva, pl. egyensúlyi edzés) javíthat néhány neurológiai állapoton, ami zavarba ejt. Hallottam néhány jelentést arról is, hogy a PoNS eszköz (amely stimulálja a nyelvet, de nem küld rajta információt) áltudomány, és semmit sem tesz az emberek egészségi állapotának javítása érdekében. Jelenleg nincs elegendő kutatás ahhoz, hogy biztosan meg lehessen mondani, hogy a PoNS -eszköz bármire is hasznos, és a PoNS -eszköz és más hozzá hasonló eszközök hatékonyságát állító dokumentumokat az eszközgyártók finanszírozták, ami mindenféle gyanús. velejáró érdekellentétek. Én, quicksilv3rflash, nem állítok állításokat ennek az eszköznek az orvosi hatékonyságáról, csak így építheti fel, ha akarja.

Egyébként, mint mindig az orvosi hardveres klónprojektek esetében, a kereskedelmi verzió kézikönyve abszurd módon magas-több mint 5000 USD-felsorol, ami az alkatrészek tényleges költségeihez képest túl magas (2018-09-ben 471,88 USD) -14). Ennek a technológiának számos különböző kereskedelmi tervezése létezik, különböző hálózati felbontásokkal és maximális kimeneti specifikációkkal (láttam, hogy a kimeneti feszültség maximális értéke 19 és 50 V között van, a kimenet pedig egy nagyjából 1 kOhm-os ellenálláson és egy 0,1 µF egyenáramú blokkoló kondenzátoron keresztül történik). Ez nem egy példánya egyetlen kereskedelmi változatnak sem; több különböző kereskedelmi terv utánzására tervezték, és a biztos kérésére teljesen új móddal rendelkezik (ügyességi képzés).

1. lépés: Kimeneti módok

Az itt leírt eszköznek három kimeneti módja van:

1. BrainPort egyensúlyemulátor

A BrainPort -ot a korábbi nyelvmegjelenítő egység (TDU) alapján fejlesztették ki. Az edzés egyensúlya érdekében a BrainPort 2x2 mintát jelenít meg 10x10 nyelvű elektróda rácson. A nyelv elektróda rácsának mintája kissé úgy hat, mintha a gravitáció által mozgatott fizikai tárgy lenne; a rács közepén marad, ha a felhasználó fejét egyenesen tartja. Ha a felhasználó előrehajol, a minta a felhasználó nyelve eleje felé mozdul el, és ha a felhasználó jobbra dől, akkor a minta a felhasználó nyelvének jobb oldala felé mozog. Ugyanez vonatkozik a balra vagy hátra dőlésre is (a minta a rács közepétől a felhasználó nyelvének bal vagy hátsó része felé mozdul el).

2. PoNS emulátor

A BrainPort vagy a Tongue Display Unit egységgel ellentétben a PoNS kimenet nem hordoz semmilyen információt, és nem módosítható külső jel által. Az előző linkben szereplő dokumentumot parafrazálva, miután a kutatók azt találták, hogy a BrainPort segítségével végzett egyensúlyi edzés még hónapokig is javította a teljesítményt, miután a készüléket eltávolították a szájból, azt gyanították, hogy az elektrotaktil stimuláció maga is elősegítheti a neurorehabilitációt, még akkor is, ha az információkat nem továbbítják. a nyelvkijelző. A PoNS eszköz első verziója négyszögletes elektródahálózattal rendelkezett, mint az itt leírt eszköz, de érdemes megjegyezni, hogy a PoNS eszköz későbbi verzióiban (a 2. verzióval kezdődően 2011 -ben) nincs négyzet alakú kimeneti elektródahálózat, inkább homályosan félholdat használva -hold alakú, amely a nyelv elülső részén illeszkedik és 144 elektródával rendelkezik. Kérjük, vegye figyelembe, hogy ennek az utasításnak a szerzője nem állíthatja magabiztosan, hogy a PoNS eszköz valóban hasznosat tesz.

3. Ügyességi mód

A biztos által kifejezetten kért ügyességi mód követi a jobb kéz minden ujjának első és második csuklójának hajlítását. Tíz aktív elektróda jelenik meg a nyelv elején, ha a kéz nem hajlított, minden aktív elektróda egy ízületnek felel meg. Az ízületek hajlításakor a megfelelő aktív elektródák elmozdulnak a nyelv elejétől a hátsó részéig, elektromágneses visszacsatolást biztosítva, amely leírja a felhasználó keze helyzetét.

2. lépés: Alkatrészlista

[Teljes költség: 471,88 USD 2018.09.14.]

10x 47K ohm 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 szalagkábel nő-nő, 40 vezeték/kábel

5x nyelvű elektróda rácsos áramköri lapok

5x kimeneti meghajtó áramkörök

2x Arduino uno

2x XL6009 Boost modul

1x 6AA tartó

1x 9V elemcsipesz

1x főkapcsoló

1x VMA203 billentyűzet/képernyő

1x gyorsulásmérő, ADXL335 modul

10x Flex érzékelők, spektrum szimbólum flex 2,2"

50ft. 24 AWG huzal

2x kesztyű (csak párban eladó)

3. lépés: áramkörök

A Seeed Studio Fusion PCB -n keresztül rendeltem áramkört. Az ebben a lépésben szereplő.zip fájlok a szükséges gerber fájlok. A meghajtó táblák a Seeed alapértelmezett beállításaival is elkészíthetők, de a nyelvelektródarács nagyobb pontosságot (5/5 mil távolság) és aranyozást igényel (ENIG - bár kemény aranyat kaphat, ha azt szeretné, hogy hosszabb ideig tartson, és ha 200 dollár extra pénzed van). A nyelv elektróda rácsát a legvékonyabb áramköri lap opcióval, 0,6 mm -rel készítettem, ami kissé rugalmassá teszi.

A rugalmas poliimid áramköri lapok magas költségei miatt a prototípushoz merev táblát választottunk. Mások, akik olvassák ezeket az utasításokat, és szeretnék, ha ezt az eszközt poliimidre gyártják, vegye figyelembe, hogy az előírt pontosság 5 milliméter nyom / 5 milliméter távolság, amelyet a Seeedstudio nem fog biztosítani flexibilis NYÁK -ban. Valószínűleg megúszhatja, ha 6mil / 6mil eljárással gyártják. Látható felhasználások a poliimid számára, de számíthat arra, hogy a táblák egy része hibás lesz, és mindegyiket megvizsgálja / teszteli. Ezenkívül egy hajlékony poliimid lap körülbelül 320 dollárba kerül, utoljára ellenőriztem.

Miután megkapta a nyelv elektróda táblákat, le kell vágnia a felesleges anyagot. Dremel klónt használtam csiszoló levágótárcsával.

4. lépés: Arduino illesztőprogram kimenete

Az Arduino kimeneti meghajtó vezérli a kimeneti áramköri lapokat, hogy meghajtja az elektródákat az Arduino keretgenerátor soros bemenete alapján. Vegye figyelembe, hogy a kimenetek fele a többiek fordított képeként van bedugva, így a kimeneti illesztőprogram kódja kissé furcsa ezt figyelembe venni.

5. lépés: Arduino keretgenerátor

Az Arduino keretgenerátor adatokat vesz a helyzetérzékelő kesztyűből és a gyorsulásmérőből, és átalakítja azokat a kimeneti keretadatokká, amelyek végső soron a nyelv kijelzőjét irányítják. Az Arduino keretgenerátorhoz a VMA203 billentyűzet/gomb modul is csatlakoztatva van, és vezérli az eszköz felhasználói felületét. Az Arduino keretgenerátoron belüli meghajtó kódja tele van varázslatos számokkal (a kódban magyarázat nélkül használt szó szerinti értékekkel), amelyek az egyes flex érzékelők - amelyek nagymértékben eltérnek - és a gyorsulásmérő kimenetein alapulnak.

6. lépés: Az érzékelő multiplexer áramköre

Több analóg érzékelőm van, mint analóg bemenet, ezért multiplexert kellett használnom.

7. lépés: Kimeneti meghajtó áramkör

Azért csatolom ide.pdf -ként, mert különben az Instructables annyira tömöríti, hogy olvashatatlanná válik.

8. lépés: A rendszer elrendezése

Megjegyzés: A BrainPort és a PoNS eszközök egyszerre több elektródát aktiválnak. Mint itt vezetékes és kódolt, ez az eszköz egyszerre csak egy elektródát aktivál. Minden kimeneti áramköri lapnak külön chipkiválasztó és kimeneti engedélyezési vonalai vannak, így ez a kialakítás _beállítható úgy, hogy egyszerre több elektródát is aktiváljon, csak én nem kötöttem rá.

9. lépés: A rugalmas érzékelő kesztyű előkészítése

A flex érzékelők csapjai nagyon törékenyek és könnyen leszakadhatnak. A hajlékony érzékelők szabad felülete szintén érzékeny a rövidzárlatokra. A vezetékeket forrasztottam a flex érzékelőkhöz, majd teljesen körbevettem a csomópontokat forró ragasztóval, hogy megvédjem őket a sérülésektől. A hajlítóérzékelőket ezután egy kesztyűhöz rögzítették, és mindegyik érzékelő közepét a csuklóra helyezték, amelynek hajlítását meg kellett mérni. Ennek kereskedelmi változata természetesen több mint 10 000 dollárért kerül értékesítésre.

10. lépés: Fizikai összeszerelés

Mivel a meghajtó áramköri lapjaitól a nyelv -elektróda -rácsig terjedő száz vezeték sokféle, ezek viszonylag rugalmatlanná válnak aggregátumként. Az eszköz kiegyensúlyozásához képesnek kell lennie arra, hogy szabadon mozgassa a fejét, miközben a nyelv -elektróda -rács a helyén marad. a nyelven. Ezen okok miatt volt a legésszerűbb a vezető áramköri lapjait sisakra szerelni.