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파킨슨병 환자를 위한 보조 스푼

구성품 및 소모품

idIoTware 쉴드
× 1
SG90 마이크로 서보 모터
× 1
관성 측정 단위(IMU)(6도 자유도)
× 1
Arduino UNO
× 1

필요한 도구 및 기계

3D 프린터(일반)

앱 및 온라인 서비스

Arduino IDE

이 프로젝트 정보

개요

파킨슨병은 운동에 영향을 미치는 진행성 신경계 장애입니다. 증상은 점차적으로 시작되며 때로는 한 손에서만 거의 눈에 띄지 않는 떨림으로 시작됩니다. 떨림은 흔하지만 이 장애는 또한 일반적으로 경직 또는 움직임 둔화를 유발합니다.

파킨슨병의 초기 단계에서는 얼굴이 거의 또는 전혀 표정을 나타내지 않을 수 있습니다. 걸을 때 팔이 흔들리지 않을 수 있습니다. 말이 부드러워지거나 흐릿해질 수 있습니다. 파킨슨병 증상은 상태가 시간이 지남에 따라 악화됩니다.

파킨슨병은 완치될 수 없지만 약물로 증상을 크게 개선할 수 있습니다. 때때로 의사는 뇌의 특정 영역을 조절하고 증상을 개선하기 위해 수술을 제안할 수 있습니다.

증상

파킨슨병의 징후와 증상은 사람마다 다를 수 있습니다. 초기 징후는 경미하여 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 증상은 종종 신체의 한쪽에서 시작되며 증상이 양쪽에 영향을 미치기 시작한 후에도 일반적으로 그 쪽에서 더 악화됩니다.

파킨슨병의 징후와 증상은 다음과 같습니다.

<울>
  • 떨림. 떨림 또는 떨림은 대개 손이나 손가락의 사지에서 시작됩니다. 엄지손가락과 집게손가락을 앞뒤로 문지르면 알약이 굴러가는 떨림(pill-rolling tremor)이라고 합니다. 쉬고 있을 때 손이 떨릴 수 있습니다.
  • 느린 움직임(운동완화증). 시간이 지남에 따라 파킨슨병으로 인해 움직임이 느려지고 간단한 작업이 어렵고 시간이 많이 소요될 수 있습니다. 걸을 때 걸음이 더 짧아질 수 있습니다. 의자에서 일어나기가 어려울 수 있습니다. 걸을 때 발을 끌 수 있습니다.
  • 경직된 근육 근육 경직은 신체의 어느 부분에서나 발생할 수 있습니다. 경직된 근육은 통증을 유발하고 운동 범위를 제한할 수 있습니다.
  • 자세 및 균형 장애. 파킨슨병으로 인해 자세가 구부정하거나 균형에 문제가 있을 수 있습니다.
  • 자동 동작 상실. 걸을 때 눈을 깜박거리거나 웃거나 팔을 흔드는 등 무의식적인 움직임을 수행하는 능력이 저하될 수 있습니다.
  • 말의 변화 당신은 말하기 전에 부드럽게, 빠르게, 옹알이를 하거나 머뭇거릴 수 있습니다. 귀하의 연설은 일반적인 억양보다는 단조로움이 더 많을 수 있습니다.
  • 변경사항 작성. 쓰기 어려워질 수 있고 글씨가 작게 보일 수 있습니다.
  • 참조 :https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/parkinsons-disease/symptoms-causes/syc-20376055

    프로젝트 영감

    우리는 바로 이 목적을 위해 판매되는 제품인 Liftware Steady(https://www.liftware.com/steady/)에서 큰 영감을 받았습니다.

    우리 프로젝트의 목표는 기성품 구성 요소로 유사한 프로젝트를 구축함으로써 발생할 수 있는 시스템 역학 및 경향이 무엇인지 이해할 수 있도록 하는 것이었습니다.

    초기 디자인 아이디어

    우리는 이것이 도전적인 프로젝트가 될 것으로 예상되었고 우리가 실무 지식을 가지고 있는 모션 제어, 물리학 및 3D 수학 분야의 팀을 데려갈 것이라는 것을 일찍 깨달았고 이 프로젝트는 우리의 이론을 실행하는 데 도움이 되었습니다.

    이 디자인은 손에 들고 있고 사람의 손이 느끼는 떨림을 상쇄하는 데 도움이 될 것으로 예상되어 프로토타입 끝에 든 숟가락을 수평으로 유지하고 안정시키는 기능을 제공했습니다.

    필요한 경우 기울기, 가속도, 상대 및 절대를 측정할 수 있는 일종의 센서를 사용해야 한다는 것은 분명했습니다. 다행히 Invensense의 MPU6050은 우리가 과거에 사용했던 모듈이었고 우리가 원했던 동적 응답(측정 속도)을 제공할 것이라고 확신했습니다.

    숟가락을 충분히 빠르고 정확하게 움직일 수 있어야 했고 취미용 서보를 사용할 수 있다는 것을 알아냈습니다. 이들은 합리적으로 빠른 응답을 가지며 좋은 토크를 전달할 수 있습니다.

    우리는 Idiotware Shield의 제작자이며 프로젝트에서 이를 사용하는 것이 자연스러운 선택이었기 때문에 모든 배선 및 하드웨어 구성을 5분 안에 완료할 수 있었습니다.

    프로젝트 구축 단계

    데모

    며칠 동안 우리는 먼저 MPU6050 센서의 값을 알아낼 수 있었고 두 개의 서보 모터(축이 직각으로 배치됨)와 두 개의 3D 프린트를 사용하여 맞춤형 2축 회전 메커니즘을 구축했습니다.

    앞을 내다보며

    우리의 초기 질문은 첫 번째 프로토타입에서 잘 대답되었습니다. 속도와 응답에 대한 우리의 가정 중 일부는 우리가 실제에서 본 것과 가까웠습니다.

    <울>
  • 수동 배선과 함께 PCB의 ATtiny/ATmega328 베어본을 사용하여 프로토타입을 더 작게 만듭니다.
  • 서보를 더 정밀하게 수정
  • 18650 배터리를 넣어 프로젝트 실행
  • 프로젝트 및 프로젝트 페이지에 대한 업데이트를 받으려면 구독하십시오.

    <섹션 클래스="섹션 컨테이너 섹션 축소 가능" id="코드">

    코드

    파킨슨병 환자를 위한 스푼
    보조 기술 코드https://github.com/CuriosityGym/spoonForParkinsonPatients

    제조공정

    1. 비행 시뮬레이터용 Arduino가 있는 LCD 패널
    2. FS2020용 Arduino가 있는 스위치/LED 패널
    3. K30 센서로 CO2 모니터링
    4. 1Sheeld/Arduino를 사용한 청각 장애인용 통신
    5. Arduino로 코인 억셉터 제어
    6. Bluetooth가 탑재된 Arduino로 LED 제어!
    7. Arduino 또는 ESP8266이 있는 정전 용량 지문 센서
    8. Nextion 디스플레이로 재생
    9. Nunchuk 제어 로봇 팔(Arduino 포함)
    10. 학교를 위한 SMART 온도 모니터링