طراحی و ساخت رابط کاربری هپتیکی مبتنی بر حرکات سر به منظور کمک به معلولین قطع نخاع گردنی

افرادی با درجه معلولیت بالا نظیر بیماران قطع نخاع گردنی، برای انجام کارهای روزمره و رفع نیازهای خود تا حد زیادی به اطرافیانشان وابسته هستند و این موضوع کیفیت زندگی این افراد و اطرافیان آن ها را کاهش می دهد. فناوری هایی نظیر رباتیک می تواند با کمک به این افراد آن ها را تا حدودی در رفع نیازهای روزمره یاری دهد. اولین گام در طراحی ربات هایی که بتوانند به معلولین کمک نمایند، طراحی رابط کاربری است که بتواند فرمان های فرد معلول را دریافت کرده و آن ها را به ربات منتقل نماید. در این مقاله طراحی و ساخت یک رابط کاربری هپتیکی به منظور کمک به بیماران قطع نخاع گردنی ارائه شده است. در این رابط کاربری، حرکات سر کاربر توسط یک حسگر ژیروسکوپ اندازه گیری شده و به محیط کامپیوتری که بازوی رباتیک در آن شبیه سازی شده است، فرستاده می شود. در ادامه بازو با استفاده از این زوایا و طبق الگوی نوینی، کنترل می گردد. همچنین برای ایجاد بازخورد فیزیکی از محیط برای کاربر، یک واحد هپتیکی نیز طراحی و ساخته شده تا میزان سنگینی اشیاء گرفته شده توسط بازو و همچنین برخورد بازو با موانع برای کاربر به صورت فیزیکی، از طریق ایجاد گشتاور مقاوم در برابر حرکت سر، قابل درک باشد. برای ارزیابی عملکرد رابط کاربری هپتیکی، سه نوع آزمون طراحی و بر روی دو کاربر اجرا شده است. در آزمون تشخیص برخورد بازو با مانع 100 درصد آزمون ها، در آزمون تشخیص وزن اجسام سبک و سنگین 83 درصد و در آزمون تشخیص وزن اجسام سبک، متوسط و سنگین 72 درصد آزمون ها با موفقیت همراه بوده اند.