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Colher auxiliar para pacientes com Parkinson

Componentes e suprimentos

idIoTware Shield
× 1
Micro servo motor SG90
× 1
Unidade de medição inercial (IMU) (6 graus de liberdade)
× 1
Arduino UNO
× 1

Ferramentas e máquinas necessárias

Impressora 3D (genérica)

Aplicativos e serviços online

Arduino IDE

Sobre este projeto





Visão geral


A doença de Parkinson é uma doença progressiva do sistema nervoso que afeta os movimentos. Os sintomas começam gradualmente, às vezes começando com um tremor quase imperceptível em apenas uma das mãos. Tremores são comuns, mas o distúrbio também costuma causar rigidez ou lentidão nos movimentos.

Nos estágios iniciais da doença de Parkinson, seu rosto pode mostrar pouca ou nenhuma expressão. Seus braços podem não balançar quando você anda. Sua fala pode ficar suave ou arrastada. Os sintomas da doença de Parkinson pioram com o passar do tempo.

Embora a doença de Parkinson não tenha cura, os medicamentos podem melhorar significativamente os seus sintomas. Ocasionalmente, o médico pode sugerir cirurgia para regular certas regiões do cérebro e melhorar os sintomas.





Sintomas


Os sinais e sintomas da doença de Parkinson podem ser diferentes para cada pessoa. Os primeiros sinais podem ser leves e passar despercebidos. Os sintomas geralmente começam em um lado do corpo e geralmente permanecem piores nesse lado, mesmo depois que os sintomas começam a afetar os dois lados.

Os sinais e sintomas de Parkinson podem incluir:
  • Tremor. Um tremor, ou tremor, geralmente começa em um membro, geralmente na mão ou nos dedos. Você pode esfregar o polegar e o indicador para frente e para trás, o que é conhecido como tremor de rolamento de pílula. Sua mão pode tremer quando está em repouso.
  • Movimento lento (bradicinesia). Com o tempo, a doença de Parkinson pode retardar seus movimentos, tornando tarefas simples difíceis e demoradas. Seus passos podem ficar mais curtos quando você anda. Pode ser difícil sair de uma cadeira. Você pode arrastar os pés ao tentar andar.
  • Músculos rígidos. A rigidez muscular pode ocorrer em qualquer parte do corpo. Os músculos rígidos podem doer e limitar sua amplitude de movimento.
  • Postura e equilíbrio prejudicados. Sua postura pode ficar curvada ou você pode ter problemas de equilíbrio como resultado da doença de Parkinson.
  • Perda de movimentos automáticos. Você pode ter uma diminuição na capacidade de realizar movimentos inconscientes, incluindo piscar, sorrir ou balançar os braços ao andar.
  • Mudanças na fala. Você pode falar baixo, rapidamente, calar ou hesitar antes de falar. Sua fala pode ser mais monótona do que com as inflexões usuais.
  • Escrevendo alterações. Pode se tornar difícil de escrever, e sua escrita pode parecer pequena.

Referência :https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/parkinsons-disease/symptoms-causes/syc-20376055






Inspiração do projeto


Fomos muito inspirados pelo Liftware Steady (https://www.liftware.com/steady/), que é um produto vendido para esse fim.

O objetivo do nosso projeto era ser capaz de entender quais são as dinâmicas e inclinações do sistema que podem ser acumuladas ao construir um projeto semelhante com componentes prontos para uso.






Ideia inicial de design


Percebemos desde o início que se esperava que este fosse um projeto desafiador e levaria a equipe em arenas de controle de movimento, física e matemática 3D que tínhamos um conhecimento prático, e este projeto nos ajudou a colocar nossa teoria em prática.

Esperava-se que o projeto fosse segurado com a mão e fosse capaz de ajudar a cancelar quaisquer tremores sentidos pela mão da pessoa, proporcionando, assim, a capacidade de nivelar e estabilizar uma colher segurada no final do protótipo.















Era óbvio que tínhamos que usar algum tipo de sensor que pudesse medir inclinação, aceleração, relativa e absoluta, se necessário. Felizmente, o MPU6050 da Invensense era um módulo que havíamos usado no passado e estávamos confiantes de que ele nos forneceria a resposta dinâmica (velocidade das medições) que desejávamos.

Precisávamos ser capazes de mover a colher com rapidez e precisão suficientes e descobrimos que um servo de passatempo pode ser usado. Eles têm uma resposta razoavelmente rápida e podem fornecer um bom torque.

Nós somos os criadores do Idiotware Shield, e foi uma escolha natural para nós usá-lo no projeto, então pudemos começar em 5 minutos com todas as configurações de fiação e hardware.





Etapas para construir o projeto











Demonstração


Em alguns dias, conseguimos primeiro descobrir os valores do sensor MPU6050 e construir um mecanismo rotacional de dois eixos personalizado usando dois servo motores (cujos eixos foram colocados ortogonalmente) e algumas peças de impressões 3D.






Olhando para a Frente


Nossas perguntas iniciais foram bem respondidas em nosso primeiro protótipo. Algumas de nossas suposições sobre velocidade e resposta foram próximas ao que vimos na prática.
  • Torne o protótipo ainda menor usando um ATtiny / ATmega328 básico em um PCB, com fiação manual
  • Corrija servos mais de perto
  • Coloque uma bateria 18650 para executar o projeto

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Código

Colher para pacientes com Parkinson
Código para Assistive Techhttps://github.com/CuriosityGym/spoonForParkinsonPatients

Processo de manufatura

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