Sensori e comunicatori

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1 Modulo 2 Sensori e comunicatori Bioingegneria per fisioterapisti Univ.degli Studi di Siena Laurea Univ. in Fisioterapia Ing. A. Rossi

2 Sensori Tipologie: Elettrici L azione maccanica agisce su di un semplice contatto elettrico (pulsante) Elettronici L azione meccanica non può essere rilevata semplicemente dalla pressione di un pulsante ma necessita di elaborazione da parte di circuito elettronico Caratteristiche: Ampiezza del movimento Forza di attivazione Dimensioni Peso Rapporto costo/prestazioni

3 Sensori Modifica utenze o giochi elettrici Addestramento all uso Apprendimento causa-effetto Reale utilizzo Comunicatore Computer Telecomando o centralina

4 Pulsanti Sensori elettrici Caratterizzati da forza di attivazione medio/alta ed ampia superficie Lamella Fungo Disco Pedale

5 Sensori a flessione Sensori elettrici Caratterizzati da forza di attivazione bassa Adatti al montaggio con braccio di snodato Solitamente montati sulle carrozzine oppure aderenti alle articolazioni

6 Sensori Piatti Sensori elettrici Caratterizzati da forza di attivazione molto bassa ed ampia superificie Per la mano Per il piede

7 Sensori Impugnabili Sensori elettrici Adatti a rilevare la prensione della mano Grasp Joystick

8 Sensori elettronici Palpebre Rileva l ammiccamento volontario delle palpebre. Usano un sensore posizionato sulla montatura di Occhiali che il paziente deve indossare. E un sistema molto sensibile al posizionamento e taratura. Mioelettrici Rileva la contrazione volontaria di gruppi muscolari. Si basa sulla rilevazione del segnale delle placche neuro-muscolari. Piezoelettrici Rilevano una sollecitazione meccanica, tipicamente la contrazione di un muscolo o la flessione di un articolazione, tramite una pellicola di materiale piezoelettrico. Questo materiale ha la proprietà di produrre Variazioni di tensione quando sollecitati meccanicamente.

9 Sensori elettronici Vibrazione Rilevano una sollecitazione meccanica anche non diretta sul sensore. Sono sensibili alle vibrazioni accidentali. Microfonici Rilevano un suono che supera una certa soglia. In certi casi sono usati come sensori a soffio. Sono sensibili al rumore ambientale.

10 Utilizzo sensore Posizionamento Posizionare correttamente il sensore rispetto al paziente Taratura Regolare il funzionamento del sensore in maniera ottimale Ottimizzazione Sensibilità: capacità di rilevare segnali bassi Specificità: capacità di discriminare tra segnale vero e segnale falso Sensibilità Specificità Operatività ottimale Regolazione ottimale

11 Regolazioni sensore Tempo di ritardo Tempo oltre il quale il segnale parte Tempo di refrattarietà Tempo entro il quale non viene accettato un ulteriore comando Tempo di attivazione Tempo per il quale viene mantenuto chiuso il circuito anche in assenza del comando Funzionamento Monostabile Funziona come un pulsante, il contatto rimane cioè temporeanamente chiuso e poi ritorna spontaneamente aperto Bistabile Funziona come un interruttore, il contatto rimane stabilmente in una condizione fino al prossimo comando

12 Centraline di regolazione Sono circuiti che consentono di regolare il comportamento del sensore

13 Esempio di collegamento Centralina Pressione del pulsante Monostabile Monostabile con refrattarietà Refrattarietà Bistabile Monostabile con ritardo Ritardo

14 Accesso al computer Sensori Uno o più sensori con modalità a scansione Solo Puntatore Un dispositivo consente di pilotare il puntatore. Un eventuale sensore pilota il click Solo Tastiera Una tastiera standard o personalizzata consente di scrivere, comandare i programmi e muovere il cursore Tastiera e puntatore Uso standard del computer Riconoscitore vocali Tramite la voce si detta e pilota il computer

15 Scansione Scansione di: Figure e simboli Lettere o parole Svantaggi Estrema lentezza Ausilioteca Bologna Frustrazione dell utente con capacità intellettive buone

16 Tipi di scansione Tipologia Scansione lineare Le caselle vengono percorse una dopo l altra Scansione linea/colonna Prima viene scelta la riga e successivamente la colonna Scansione a gruppi Caso particolare della precedente. Invece delle righe e colonne si procede per gruppi di caselle Avanzamento Manuale L utente con un sensore comanda l avanzamento, con l altro effettua la scelta Automatica L avanzamento è automatico e l utente sceglie quando il bersaglio è evidenziato. Si una con un solo sensore.

17 Tipi di scansione A B C Sensore B Scansione lineare D E F G H I Scansione riga/colonna A B C D E F G H I A B C Sensore D E F E G H I

18 Comunicatori poveri Pannello trasparente con lettere o simboli Lettura con lo sguardo Ausilioteca Bologna

19 Comunicatori elettrici Selezionano il simbolo interrompendo un movimento continuo di un albero tramite un sensore Comboard

20 Comunicatori elettronici Funzionalità Possibilità di registrare frasi ed associarle a tasti Comunicatori da 1 a 32 messaggi registrabili Scelta diretta tramite tastiera o a scansione a sensore Vantaggi Portabilità Facilità d uso Svantaggi Costo elevato in comunicatori con numero messaggi alto Scarsa flessibilità dovuta alla registrazione

21 VOCA Comunicatori ad un solo comando Registrano un messaggio o più messaggi che vengono riprodotti in sequenza

22 Comunicatori simbolici Offrono scelte da 2 a 32 tasti Possono registrare un numero pari di messaggi In alcuni casi si possono registrare un numero maggiore di messaggi associandoli ad una combinazione di tasti Attivazione con pulsanti a membrana Spesso possono essere collegati sensori esterni Alcuni possono essere pilotati anche a scansione

23 Comunicatori simbolici

24 Comunicatori alfabetici Hanno una tastiera alfabetica Hanno un display dove viene visualizzato il messaggio Possono avere la sintesi vocale Possono essere azionati a scansione QuickPad LightWriter LightWriter a scansione

25 Comunicatori con PC Il sistema ha la massima flessibilità unità alla trasportabilità: Comunicazione simbolica o alfabetica Numero variabile di griglie di comunicazione attivabili e collegate tra di loro Sintesi vocale Schermo sensibile al tatto

26 Comunicatori PC con tastiera Software Normali programmi di scrittura Programmi facilitati Possibilità di sintesi vocale Predizione della parola Hardware Uso di tastiere standard Uso di tastiera modificate Ausilioteca Bologna

27 Comunicatori PC a griglie Griglie di comunicazione possono essere formate da: Simboli Parole Lettere Possibilità di associare: messaggi registrati sintesi vocale Predizione della parola Input: sensori (sistemi a scansione) mouse o sistemi di puntamento alternativi (sistemi a puntamento)

28 Comunicatori con TABLET PC Sono veri e propri computer con schermo a cristalli liquidi Non hanno tastiera ma schermo sensibile al tatto Le griglie di simboli o di lettere vengono visualizzate nello schermo da appositi programmi In alcuni casi vengono utilizzati anche computer palmari

29 Software di comunicazione

30 Predizione alfabetica Date le iniziali di una parola il sistema propone una lista di parole che possono essere scelte direttamente Ordinate per frequenza d uso Il sistema apprende la parole nuove CA_ CARABINIERE CASA CAMMELLO CARAMELLE CARABINIERE...

31 Gerarchia delle griglie A B C D E F : n 1 2 3,. : ;?! ( = )

32 Organizzaz. sintattico/semantica Io Tu Noi Andare Mangiare Leggere Voi Mamma Babbo Luca Marco Nonna Studiare Bere Tornare Dire Sentire Sembrare Casa Scuola Amici Mela Pera Minestra Casa della nonna Cinema Pizzeria Pastasciutta Pollo Pizza Gelataio Mercato Arezzo Patatine Gelato Pane