Advance In Assistive Technology Van Class Project

{h1}

Voor hun senior ontwerpproject ontwerpen studenten elektrotechniek van de george mason university een zelfvoedend apparaat voor een student met een handicap.

Dit artikel achter de schermen werd aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met de National Science Foundation.

George Mason University-student Salma Mahmoud wijst er snel op dat ze geen werktuigbouwkundig ingenieur is. In feite zijn alle studenten van haar senior designproject - Madani, Jane Kambugu, Sidra Khan en Kamran Mohammadi - geneigd om op een gegeven moment hun gebrek aan machinebouw te vermelden. Het feit dat ze allemaal elektrotechnische majors zijn steiler geworden in de leercurve voor het bioengineeringproject dat zij hebben ondernomen, maar hun succes des te zoeter.

Toen de groep in de herfst bij elkaar kwam, hadden ze er belang bij iets te ontwikkelen dat iemand zou helpen. Bioengineering was een van de beschikbare concentraties. Het was Madani die een apparaat voorstelde dat haar vriend kon helpen.

"Hij zit in een rolstoel en kan zijn armen bewegen, maar het duurt lang voordat hij de bewegingen heeft voltooid om een ​​maaltijd te eten", zegt Madani. "We dachten dat dit apparaat hem zou kunnen helpen om van een maaltijd te genieten in dezelfde hoeveelheid tijd dat het een van ons zou kosten om te eten."

De tijdwinst en sociale voordelen van zo'n apparaat voor een drukke student waren voor de groep duidelijk, dus besloten ze om door te gaan. Senior ontwerpprojecten, eisen voor engineering majors aan universiteiten in het hele land, vereisen dat studenten een semester doorbrengen met onderzoek en planning, en het volgende semester bouwen wat ze ook willen creëren.

"Het was heel goed dat ze vijf mensen in deze groep hadden", zegt de adviseur van de groep, Nathalia Peixoto, een onderzoeker en universitair docent aan de Onderao School of Engineering van Mason.

Mahmoud en haar team hebben afgelopen najaar onderzocht welke apparaten al op de markt zijn en leren meer over de mechanica van rolstoelen. Na verloop van tijd kwamen ze met doelen voor hun apparaat: het moest draagbaar en discreet zijn, het moest tijd sparen en gemorste hoeveelheden minimaliseren, het moest minder dan vijf pond wegen en het moest op batterijvermogen werken met behulp van een oplaadbare 6- volt batterij.

Ze ontwierpen het - op papier - en kwamen met een budget. Mohammadi heeft zelfs een versie van de "arm" gebouwd voor de eind-van-het-semester-presentatie van het team, met behulp van een Lego® Mindstorms®-kit. In december waren ze klaar om door te gaan naar de tweede fase en met de constructie van het apparaat begon het echte werk.

"In het begin werkten we behoorlijk lineair", zegt Mahmoud. "Eén week werkten we aan één motor en dan verder naar de volgende. Al snel werd duidelijk dat we nooit zouden eindigen."

Al vroeg in het proces werkten de technische studenten van Mason, Salma Mahmoud en Sidra Khan, aan de circuits die het apparaat aansturen.

Al vroeg in het proces werkten de technische studenten van Mason, Salma Mahmoud en Sidra Khan, aan de circuits die het apparaat aansturen.

Dankbetuiging: Evan Cantwell, George Mason University

Dus verdeelden ze de taken en probeerden ze er zeker van te zijn dat iedereen bezig was met iets waarin ze geïnteresseerd waren. Het project brak gemakkelijk in vijf delen: de robotarm, de steun die het apparaat verbindt met de rolstoel, de printplaat, de sensor en programmeren.

Voor veel van deze taken moesten de studenten bijna helemaal opnieuw beginnen om te leren wat ze moesten doen. "Alles was een leerervaring voor ons", zegt Madani.

Wat betreft de fabricage van de houder en de printplaat, deze meegeleverde leersoftware waarmee ze het stuk vóór de productie zouden ontwerpen. Khan hield toezicht op het ontwerp van de berg. Madani werkte op de printplaat.

'Drie maanden,' zegt Madani terwijl ze een van de kleine groene printplaten vasthoudt in de palm van haar hand. Zo lang duurde het voordat het stuk werd ontworpen zodat het naar de fabrikant kon gaan. Toen de planken eindelijk arriveerden, was er nog steeds soldeerwerk aan de winkel.

Zijn er hikken in het proces? Zeker weten. Ten eerste was er een miscommunicatie tussen het team en het bedrijf dat hen een kleine camera verkocht die de "ogen" van het apparaat zou zijn en die de lepel helpen voedsel te vinden. Slechts drie weken na hun deadline moesten ze met een beter plan komen.

"Ik wist niets van sensoren, behalve dat we er een nodig hadden", zegt Kambugu, die toezicht hield op dat deel van het project. "Dus deed ik een hoop onderzoek om erachter te komen wat voor soort sensor het beste zou werken voor ons. Daarna moest het voor dit gebruik worden gekalibreerd."

Hoeveel hulp was hun mentor Peixoto? "Veel", benadrukt Mahmoud nadrukkelijk. "In het begin zaten we vast aan iets waarvan ik me nu realiseer dat het heel basaal is, maar we hadden een week lang geprobeerd om een ​​oplossing uit te werken."

In het bio-engineeringlaboratorium van GMU laat student Sidra Khan (uiterst links) het apparaat zien, nog in een vroeg stadium. Teamlid Kamran Mohammadi bouwde het prototype met behulp van een Lego® Mindstorms®-kit.

In het bio-engineeringlaboratorium van GMU laat student Sidra Khan (uiterst links) het apparaat zien, nog in een vroeg stadium. Teamlid Kamran Mohammadi bouwde het prototype met behulp van een Lego® Mindstorms®-kit.

Dankbetuiging: Evan Cantwell, George Mason University

Een eenvoudige suggestie van Peixoto bracht hen voorbij die eerste horde en ze heeft hen gedurende het hele proces begeleid.

"Ik weet dat ze vele nachtjagers hebben getrokken", zegt Peixoto. "Ik kreeg verschillende e-mails van hen die op vreemde uren van de nacht waren geschreven en zeiden:" We hebben dit nodig... ""

Vanwege de aard van het project van de groep kon Peixoto ook financiële hulp bieden.Peixoto en Vasiliki Ikonomidou, universitair hoofddocent ook bij de afdeling Electrical and Computer Engineering bij Mason, zijn co-hoofdonderzoekers van een subsidie ​​van de National Science Foundation die speciaal voor dit doel is ontworpen - onderdeel van een erfenis van ondersteuning voor vergelijkbaar onderzoek. Ze vroegen NSF voor $ 100.000 om senior ontwerpgroepen te ondersteunen die projecten ontwikkelen om andere studenten te helpen. Hun huidige plan is om één groep per semester te financieren met de subsidie, die loopt tot 2016.

In de loop van het voorjaarssemester diende de automatische arm in zijn verschillende iteraties Legos®, Cheerios® en andere kleine items. Het duurde tot april voordat de groep de beoogde eigenaar van de arm liet komen om het te testen met echt voedsel. De test was een groot succes en het team kon eindelijk wat makkelijker ademen.

Het was altijd hun bedoeling dat het voltooide apparaat zou gaan naar de student voor wie ze het hadden ontwikkeld. Waar ze niet op hadden geanticipeerd was dat het misschien een leven heeft dat verder gaat dan het prototype.

Peixoto zegt dat zij en de groep in contact zijn geweest met een lokaal bedrijf voor ondersteunende technologie dat aangepaste rolstoelen ontwerpt. Het bedrijf is geïnteresseerd in het mogelijk aanbieden van de automatische arm als een functie.

Maar voor nu zijn de studenten meestal opgelucht dat ze klaar zijn met lessen. Sommige teamleden zijn in mei 2012 afgestudeerd en zijn afgestudeerd of hebben werk gevonden; anderen moeten nog lessen volgen.

"Het werk van ingenieurs kan levens veranderen, vooral op gebieden zoals ondersteunende technologie", zegt Peixoto. "Wanneer je kunt zien hoe anderen profiteren van iets dat je hebt gemaakt, heeft dat een enorme impact op je. Deze studenten hebben dat begrepen."

Opmerking van de uitgever: De onderzoekers afgebeeld in Behind the Scenes-artikelen zijn ondersteund door de National Science Foundation, het federale bureau belast met de financiering van fundamenteel onderzoek en onderwijs op alle gebieden van wetenschap en techniek. Alle meningen, bevindingen en conclusies of aanbevelingen in dit materiaal zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de opvattingen van de National Science Foundation. Zie het archief achter de schermen.


Video Supplement: Top 6 Assistive Technology For People With Disabilities.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com