Un pequeño Trabajo para cambiar el planeta

1. OBJETIVO GENERAL

     Lo que se busca es crear un dispositivo electrónico con el fin de facilitarles la vida a personas sordas  en cuestión de movilidad ya sea en condición de peatón o de conductor. La forma en que buscamos ayudar a las personas sordas es crear una manilla que previamente será explicada, esta manilla debe ser atractiva para el cliente y además de esto debe ser funcional. Lo que buscamos con esta manilla es reducir la cantidad de accidentes de tránsito en los que estén involucradas personas sordas, y además que les pueda ayudar en otras situaciones en las que se involucre llamar la atención de estas personas un ejemplos de estas situaciones seria al momento de sonar el timbre de la casa o ya sea también una alarma de precaución. Otra cosa que queremos es que en un futuro podamos integrar más funciones a la manilla con el fin de no solo ayudar al usuario en cuestión de movilidad sino que también en otros ámbitos de su vida cotidiana.

1. JUSTIFICACIÓN

     A la hora de considerar un producto o servicio se tienen que evaluar diferentes aspectos para considerar su viabilidad, en especial si se trata de ayudar a personas con algún tipo de discapacidad. Según la OMS (Organización Mundial de la Salud) 360 millones de personas en todo el mundo padecen pérdida de audición y 1100 millones de jóvenes están en riesgo de padecer pérdida de audición por su exposición al ruido. Mientras que según el DANE en Colombia hay un total de 857.153 personas discapacitadas y en su censo de 1993 se concluyó que habían 169.443 personas sordas, representando un 24.8% del total de la población de discapacitados en ese entonces. Bogotá es la ciudad que más sordos registra, 30.094 para ser exactos, seguido de Antioquia con 16.026 y Valle del cauca con 12.368 personas con sordera.

     Muchas de estas personas han quedado discapacitadas debido a diversos factores, y según el DANE en Colombia se han presentado 91.843 accidentes de personas discapacitadas de los cuales 24.038 fueron de tránsito, 27.839 en el hogar, 1.139 en el educativo, 26.251 de trabajo, 1.890 deportivos, 10.519 otro tipo de accidentes y unos 167 casos sin información. Cifras alarmantes que evidencian que existe una necesidad por parte de ellos que debe ser suplida para evitar accidentes y mejorar su calidad de vida.

     Debido al alto índice de accidentes sufrido por las personas con discapacidad, entre las cuales destacan los de tránsito, demostrando que es un peligro movilizarse por las ciudades sin algún dispositivo del entorno o propio que los alerte de los peligros de la misma. Por esta razón se plantea una idea para personas audio impedidas, ya que para ellos es complicado y peligroso transitar por las calles, puesto que, en muchos casos, el “despiste” jugaba una mala pasada, y a pesar de no tener alguna discapacidad, las personas solían cometer imprudencias en las vías, arriesgando no solo su integridad sino también la de los conductores que transitan por las calles; ahora iba a ser mucho más complicado para una persona con esta discapacidad al no tener el sentido que lo pueda alertar. Esta reflexión permitió generar una idea para ellos, pensando en que en este tipo de casos puedan anticiparse a la situación y evitar una calamidad, que consiste en una manilla, esta manilla contará con sensores de sonido que ajustado y programado vibrara a ciertos niveles de frecuencia o a sonidos determinados. Permitiendo que el usuario tenga la oportunidad de alertarse y tener un rango de “percepción” del entorno mucho más asequible para ellos.

     Se determinó que la mejor opción sería una manilla, ya que, al ser un objeto de uso cotidiano por casi todas las personas del mundo, no generaría atención de personas inescrupulosas, ni avisaría a los mismos que se encuentran frente a una persona discapacitada. Igualmente, podrá ser posible programar la manilla para que cada persona la use como crea que sea  más conveniente.

     Esta iniciativa beneficiará a las personas con discapacidad auditiva, ya que no solo les servirá para movilizarse por la ciudad (alertándolos), sino que también en hábitos de la vida cotidiana, dándoles aviso a cualquier llamado como lo es el de la puerta o bien sea el de un teléfono o dispositivo electrónico.  

     En un corto plazo, se espera poder hacer pruebas de ejecución para determinar qué tan útil es, en especial a sordos que manejan, ya sea carro, moto o bicicleta. Si los resultados resultan positivos, se mejorará para que sea más útil, ya sea interconectándola al medio masivo de transporte el cual daría aviso de la llegada de un bus que le sirva al usuario. Y finalmente se espera que a largo plazo esta manilla sea una herramienta útil y de gran ayuda para personas con discapacidad y que su precio sea asequible para que cualquier persona la pueda adquirir. Además, teniendo en cuenta las cifras de personas sordas en Colombia, existe un mercado para el producto.

     El interés principal de este proyecto es ayudar a la población sorda de Colombia, ya que, en entrevistas con ellos, a pesar de decir que son muy buenos movilizándose, argumentan que la idea puede ser muy útil para los conductores y la mayoría de ellos la usarían para tener una herramienta de interacción con el entorno.

     Incluso, este proyecto puede servir para futuras investigaciones de la salud en donde se quiera determinar qué tan eficientes y estimulantes pueden ser las vibraciones y que tan rápido las personas sordas son capaces de reconocer patrones vibratorios para un futuro proyecto en el que se quiera crear un método de comunicación a partir de estos patrones.

1. ANTECEDENTES

     Frente a las expectativas que genera crear y diseñar la mencionada manilla vibratoria, es preciso sustentar los conocimientos en trabajos previos ya sean similares o que planteen un mecanismo de ayuda con respecto a la orientación de personas con discapacidad auditiva.

1. ANTECEDENTES FORMALES

     Teniendo en cuenta la idea que tenemos planteada se concibe la búsqueda de información que conlleva un arduo trabajo de consulta, organización y análisis del material bibliográfico disponible en las diversas bases de datos de nuestra facultad.

1.   DOA: Este prototipo está compuesto por una matriz circular que incluye cinco micrófonos uniformemente distribuidos en la superficie exterior de un anillo con una circunferencia comparable a la cintura humana, cada uno de los cuales está conectado a una de las entradas analógicas de un pequeño microordenador, y motores para alertas por vibración.  La potencia de las señales del micrófono se analiza para detectar sonidos de alerta, al hacerlo se utiliza un método de diferencia de tiempo de baja complejidad de llegada para determinar el DOA de sonido con un error medio de 14,1 °. El usuario es notificado sobre la detección de sonido de alerta por la vibración del motor más cercano a la fuente de sonidos. El tiempo necesario para detectar y localizar un sonido de alerta es de alrededor de 35 ms. 

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1. TWuiST: Este prototipo es un sistema usado por medio del celular que permite mediante el sensor de rotación interpretar movimientos y emitir vibraciones que indican negación en cuanto a la dirección a la que se debe desplazar el usuario.

1. AUTOSEM: Es una extensión del trabajo previo sobre TWuiST, con la diferencia de que el anterior sólo exploró usando la orientación de un único dispositivo para comunicar un mensaje, en cambio en este trabajo se emplean ambas manos para crear un lenguaje manual para las personas sordo-ciegas. Mientras los dispositivos basados ​​en guantes utilizan sólo una mano, AUTOSEM utiliza ambos, que pueden duplicar el ancho de banda de comunicación. El enfoque se inspira en los semáforos de bandera usados ​​en la marina para comunicar información a distancia. Este método consiste en que el hombre tiene dos banderas en diferentes posiciones para señalar las letras del alfabeto y números.

1. Estudio de la pantalla táctil en el sistema de adquisición de información ambiental circundante para personas sordas-ciegas: Este sistema está asumiendo el uso en casa, ya que la persona sorda-ciega pasa mucho tiempo en casa. El sistema es útil para entender la distancia y dirección de los demás cuando el intérprete y el cuidador están lejos del lado de la persona sordo-ciega. La información es la dirección y la distancia de la persona sordo-ciega a los demás. El sistema puede presentar las direcciones horizontales y las tres distancias, menos de 1m, 1m a 2m, y 2m o más. La persona sorda-ciega puede obtener la información mediante la vibración del solenoide construido en la pantalla táctil.

1. Monitor, Distime y Readyride: Se presentan tres ayudas  compuestas por sistemas vibrotáctiles para apoyar a las personas con discapacidades visuales y de audición. El Monitor consiste en un micrófono que detecta sonidos de eventos que luego se procesan como una señal que se adapta al rango de sensibilidad de la piel, la señal es enviada como vibraciones al usuario con sordo-ceguera, quien puede interpretar el patrón de las vibraciones para identificar el tipo y posición del evento/fuente que produjo los sonidos. El Distime utiliza una aplicación de teléfono inteligente que informa al usuario con deterioro cognitivo y sordo-ceguera sobre una actividad planificada a través de la interacción auditiva, visual o táctil que se adapta a las capacidades de cada individuo. Y el Readyride, utiliza dos teléfonos inteligentes y hasta 11 vibradores que ayudan al usuario a comunicarse con su instructor desde una distancia a través de vibradores colocados en diferentes partes de su cuerpo.

1. Dispositivo que realiza la posibilidad de recibir un sonido con la ayuda de vibraciones táctiles: Se presenta un aparato que toma las frecuencias de los sonidos que recibe y las convierte en vibraciones para permitirle a las personas con discapacidad auditiva sentir el ritmo de la música por ejemplo. El aparato descrito anteriormente se reunió en forma de modelo. Se midieron las características de este aparato. La señal de la gama por encima de 500Hz se transfiere a la gama antes de 500Hz sin grandes pérdidas de información. Esta señal puede ser reconocida por la piel de la persona.

1. Equipo de percepción rítmica para la estimulación vibratoria de la piel: Este dispositivo es utilizado para la transmisión de información rítmica contenida en la música y sonidos similares por medio de la estimulación vibro-táctil. Para lograr concebir el aparato se examinaron el actuador y el comportamiento de entrada/salida del dispositivo, además se discutió la medida del umbral de discriminación de intensidad y el umbral de percepción de frecuencia de golpe. Al tocar música rítmica, normalmente las personas que escuchan reciben sonido de retroalimentación, algo que no está disponible para los sordos. Sólo una ligera vibración, sensación recibida a través de la palma de la mano o la planta del pie que golpea el instrumento de percusión puede funcionar como retroalimentación. Sin embargo, tal función de retroalimentación no es un incentivo satisfactorio para interesar profundamente a los niños sordos en la música. Para ellos, tocar música es solo movimiento manual de la mano. Sin embargo, utilizando un dispositivo de transmisión de ritmo como un mecanismo auxiliar para enseñar música a los sordos, se espera que puedan llegar a ser capaces de disfrutar del ritmo, razón por la cual se ideó este proyecto.

1. SIGNALON: Este prototipo consiste en una ayuda de reconocimiento de señal de alarma experimental y entrenable. Se propone una estrategia para los audífonos táctiles, útiles en la detección de señales de alarma acústica, llamada TIPS (identificación táctil de señales preclasificadas). La primera parte de TIPS es el modelado de señales de alarma, extracción de características y reconocimiento de máquina con varios algoritmos de clasificación; La segunda parte de TIPS es la estimulación de la fibra nerviosa electro-táctil con patrones óptimos para la transmisión sin dolor y confiable de los resultados del reconocimiento. Una de las ayudas táctiles de hoy en día transmite una estructura de señal espectral y temporal demasiado fina a la piel. La complejidad de la estructura de la señal táctil retrasa la precognición y la respuesta "inmediata" por el portador del audífono táctil. Mientras que una señal de alta resolución, relativamente compleja táctil  es útil en la terapia del habla. La información limitada sobre la capacidad del sentido táctil es incompatible con el reconocimiento rápido requerido de un detector de alarma.

1. OMAR: Es una pantalla háptica para la percepción del habla por personas con discapacidades visuales y auditivas. En un intento por modelar más de cerca las corrientes de información disponibles a través del método Tadoma, OMAR fue desarrollado para estimular los receptores cinestésicos y táctiles, moviendo y vibrando los dedos en una o dos dimensiones usando actuadores de posicionamiento de cabeza de disco duro. Este aparato se está utilizando en experimentos que implican la percepción háptica básica y la suplementación de la lectura del habla con las codificaciones hápticas de los correlatos del discurso obtenidos vía las medidas del micro-rayo de la radiografía, se puede configurar para un máximo de 10 canales de movimiento unidimensional o 5 canales de movimiento bidimensional.

1. PiCam: Se trata de un sistema de alerta inalámbrico basado en IoT para personas sordas y con problemas de audición basado en RaspberryPi, el cual es un computador de placa reducida, computador de placa única o computador de placa simple (SBC) de bajo costo desarrollado en Reino Unido por la Fundación Raspberry Pi, con el objetivo de estimular la enseñanza de ciencias de la computación en las escuelas), que incluye la cámara, el vibrador, el G / M sin hilos y el bluetooth. Cuando el visitante presiona el timbre de la puerta, la imagen capturada se transfiere al dispositivo portátil que ayuda a conocer a la persona adecuada en la puerta o intruso. Después de transferir la imagen, el dispositivo portátil vibra para notificarlo. Además, el mensaje se envía al propietario a través de GSM. La imagen del visitante junto con la fecha y la hora se envía al servidor para recuperar la información más adelante.

1. WiBeD2: Este dispositivo es una campana inalámbrica para sordos y mudos. Generalmente las campanas están destinadas a llamar a la gente en una casa, pero ¿cómo puede un sordo o un mudo responder a las campanas? Una persona sorda no puede oír la campana y a su vez no puede responder a dicha campana, por lo tanto, se presenta un sencillo sistema de bajo costo factible para ayudar a los sordos y los mudos a responder eficazmente a la persona llamando a la puerta. Se recomienda un dispositivo con vibradores unidos a su cuerpo en forma de una muñeca o un reloj. Del mismo modo, para los mudos, se desarrolla una especie de campana con altavoces que reproducirá un poco de voz a la persona de pie en la puerta como un mensaje de reconocimiento. Cuando la persona presiona el interruptor de la campana que llama los vibradores en la mano de un sordo-mudo vibra y ella o él puede también enviar un mensaje de reconocimiento a la persona. Todo el sistema es inalámbrico y puede trabajar eficazmente en un radio de 50m, es decir, el rango de transmisor de RF.

1. Dispositivo de aviso inalámbrico para el nivel de la parte superior del cuerpo de la persona sorda: Cuatro piezas de vibrador se utilizan para dar señales de advertencia cuando obstáculos son detectados por sensores ultrasónicos que se montan para detectar el obstáculo en cuatro direcciones, izquierda y derecha. Se confirma la configuración de los vibradores para advertir al usuario cuando se detectan los obstáculos. La ubicación y la respuesta del usuario se obtienen del experimento que se ha realizado. Mediante el uso del dispositivo de advertencia de vibraciones inalámbricas desarrollado, los obstáculos de nivel superior del cuerpo pueden detectarse sin tocar el objeto y el dispositivo de aviso de vibración inalámbrica eficaz funciona correctamente.

1. Música al alcance de su mano: un Actuador Electrotáctil: Las sensaciones táctiles pueden ser invocadas mediante la aplicación de pulsos cortos de corriente eléctrica de baja tensión a la piel. Este fenómeno se ha investigado ampliamente para apoyar visualmente o personas con discapacidad auditiva. Sin embargo, también puede aplicarse para operar las herramientas de producción de audio en modo sin ojos y sin interferencias acústicas. El actuador electrotáctil que se presenta se utiliza para indicar marcadores o para "visualizar" el espectro de corto plazo de una pista usando cinco electrodos montados en la palanca. A diferencia de las soluciones mecánicas, que pueden implicar, por ejemplo, el motor del actuador, la pantalla electrotáctil no provoca ruido acústico ni reduce la precisión de entrada del actuador debido a la vibración.

1. Silla háptica: Se describe un prototipo de sistema diseñado para enriquecer la experiencia de la música para sordos mediante la mejora de la entrada sensorial de información a través de canales distintos de la recepción de audio en el aire la oreja. El sistema tiene dos componentes principales: una "silla háptica" vibrante y una pantalla de computadora con efectos visuales informativos que corresponden a las características de la música. La silla háptica proporciona la entrada sensorial de vibraciones a través del tacto. Este sistema se desarrolló sobre la base de un concepto inicial guiado por la información obtenida de una encuesta de fondo realizada con personas sordas de origen multiétnico y la retroalimentación recibida de dos músicos profundamente sordos.

1. El Mobile Lorm Glove: Ese dispositivo ofrece dos formas de comunicación particularmente innovadoras para personas sordas-ciegasy a su vez apoya la comunicación móvil a distancia por medio de mensajes de texto, permite la comunicación paralela suno-a-muchos y funciona como un traductor simultáneo por lo que hace que la comunicación con otros sin conocimiento de Lorm sea posible. Como resultado, capacita a las personas sordo-ciegas para que se involucren con un espacio social más amplio de personas, mejorando así su independencia. Al comunicarse con una persona sin conocimiento de Lorm, el usuario del guante compone mensajes de texto como se describió anteriormente, dicho mensaje aparece en la pantalla de su computadora de mano y puede ser leído por la otra persona o traducido por cualquier software de texto a voz. Esto también funciona en viceversa. Hasta ahora, al socializar, cada persona sordo-ciega necesita un traductor personal. El nuevo dispositivo también permite la comunicación paralela uno-a-muchos, que puede ser especialmente útil en la escuela y otros contextos de aprendizaje.

1. ANTECEDENTES INFORMALES

    Una vez teniendo una idea clara de lo que queríamos hacer procedimos a buscar información relacionada con la manilla, después de un tiempo de búsqueda encontramos que existen varias ideas que podrían sustentar la nuestra o que podrían servirnos como base para nuestra manilla.

Dentro de estas ideas tenemos:

3.2.1.       Vibering[pic 2]

                                                  Figura 1. Vibering

El Vibering está compuesto por 2 anillos y una manilla.

Costo: 715,00 Euros

   Este dispositivo funciona en conjunto, ya que el usuario debe colocarse ambos anillos, uno en cada mano, para que funcionen en forma simultánea, como en estéreo. Los anillos cuentan con un sistema de detección e identificación de sonidos, o sea que se encargan de escuchar los sonidos que quedan fuera del campo visual del usuario. Con la información que ambos reciben pueden determinar la posición y distancia del sonido que llega hasta ellos y producir una vibración distinta, de acuerdo a la fuente.

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