ट्रांसलिंगुअल न्यूरोस्टिम्यूलेटर: 10 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

इस परियोजना को नोवा स्कोटिया के मार्क द्वारा कमीशन किया गया था। भागों में इसकी लागत $यूएसडी 471.88 थी, और इसे डिजाइन करने और बनाने में 66.5 घंटे लगे। प्लास्टिक बॉक्स के साथ ऊपर की दो तस्वीरें डिवाइस के दूसरे (संलग्न) पुनरावृत्ति से हैं, जिसे जर्मनी में एक साथी द्वारा कमीशन किया गया है।

यदि आप मेरी तरह हैं, तो इस उपकरण के लिए आपका पहला प्रदर्शन समाचार लेखों में था, जिसमें नेत्रहीन लोगों की तस्वीरें थीं, जो इसे अपनी जीभ पर इलेक्ट्रोड ग्रिड पर प्रदर्शित करके कम-रिज़ॉल्यूशन वाली छवि को "देखने" के लिए उपयोग कर रहे थे। डिवाइस में विभिन्न प्रकार के पुनर्वास में भी अनुप्रयोग हैं - "ब्रेनपोर्ट" संस्करण का उपयोग वेस्टिबुलर संवेदी प्रतिस्थापन के माध्यम से संतुलन घाटे का इलाज करने के लिए किया जा सकता है, और कथित तौर पर एक इलेक्ट्रोटैक्टाइल जीभ उत्तेजना डिवाइस के प्रत्येक इलेक्ट्रोड के माध्यम से दालों को भेजना (प्रासंगिक अभ्यासों के साथ संयुक्त, उदाहरण के लिए) संतुलन प्रशिक्षण) कुछ न्यूरोलॉजिकल स्थितियों में सुधार कर सकता है, जो मुझे हैरान करता है। मैंने कुछ रिपोर्टें भी सुनी हैं कि पीओएनएस डिवाइस (जो जीभ को उत्तेजित करता है लेकिन इसके माध्यम से कोई जानकारी नहीं भेजता है) छद्म विज्ञान है, और लोगों की चिकित्सा स्थितियों में सुधार के मामले में कुछ भी नहीं करता है। वर्तमान में यह निश्चित रूप से कहने के लिए अपर्याप्त शोध है कि पीओएनएस डिवाइस किसी भी चीज के लिए सहायक है, और कागजात जो पीओएनएस डिवाइस की प्रभावशीलता का दावा करते हैं और अन्य जैसे कि डिवाइस निर्माताओं द्वारा वित्त पोषित किया गया था, जो कि सभी प्रकार के संदेहास्पद है। हितों के अंतर्निहित संघर्ष। मैं, Quicksilv3rflash, इस उपकरण की चिकित्सा प्रभावशीलता के बारे में कोई दावा नहीं करता, यदि आप चाहें तो इसे कैसे बनाया जाए।

वैसे भी, जैसा कि हमेशा मेरे मेडिकल हार्डवेयर क्लोन प्रोजेक्ट्स के मामले में होता है, वाणिज्यिक संस्करण के लिए मैनुअल मुझे एक बेतुका उच्च मूल्य सूचीबद्ध करता है - $ 5000 अमरीकी डालर से अधिक, भागों की वास्तविक लागत को देखते हुए अत्यधिक उच्च (2018-09 तक $471.88 अमरीकी डालर) -14)। इस तकनीक के कई अलग-अलग वाणिज्यिक डिज़ाइन हैं, अलग-अलग ग्रिड रिज़ॉल्यूशन और अधिकतम आउटपुट विनिर्देशों के साथ (मैंने आउटपुट वोल्टेज मैक्सिमा को 19v से 50v तक देखा, आउटपुट को लगभग 1kOhm रेसिस्टर और 0.1uF DC-ब्लॉकिंग कैपेसिटर के माध्यम से रूट किया जा रहा था)। यह किसी एक व्यावसायिक संस्करण की सटीक प्रति नहीं है; यह कई अलग-अलग वाणिज्यिक डिजाइनों का अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और आयुक्त के अनुरोध पर एक पूरी तरह से नया मोड (निपुणता प्रशिक्षण) है।

चरण 1: आउटपुट मोड

यहां वर्णित डिवाइस में तीन आउटपुट मोड हैं:

1. ब्रेनपोर्ट बैलेंस एमुलेटर

ब्रेनपोर्ट को पहले के टंग डिस्प्ले यूनिट (TDU) के आधार पर विकसित किया गया था। प्रशिक्षण संतुलन के लिए, ब्रेनपोर्ट का उपयोग 10x10 जीभ इलेक्ट्रोड ग्रिड पर 2x2 पैटर्न प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। जीभ इलेक्ट्रोड ग्रिड पर पैटर्न कुछ हद तक कार्य करता है जैसे कि यह एक भौतिक वस्तु थी जिसे गुरुत्वाकर्षण द्वारा स्थानांतरित किया गया था; यदि उपयोगकर्ता का सिर सीधा रखा जाता है तो यह ग्रिड के केंद्र में रहता है। यदि उपयोगकर्ता आगे झुकता है, तो पैटर्न उपयोगकर्ता की जीभ के सामने की ओर बढ़ता है, और यदि उपयोगकर्ता दाईं ओर झुकता है, तो पैटर्न उपयोगकर्ता की जीभ के दाईं ओर जाता है। बाएं या पीछे झुकाव के लिए भी यही है (पैटर्न ग्रिड के केंद्र से बाईं ओर या उपयोगकर्ता की जीभ के पीछे की ओर बढ़ेगा)।

2. PoNS एमुलेटर

ब्रेनपोर्ट या टंग डिस्प्ले यूनिट के विपरीत, पीओएनएस आउटपुट में कोई जानकारी नहीं होती है और बाहरी सिग्नल द्वारा संशोधित नहीं किया जा सकता है। पिछले लिंक में पेपर को पैराफ्रेश करने के लिए, शोधकर्ताओं ने पाया कि ब्रेनपोर्ट के साथ संतुलन प्रशिक्षण ने डिवाइस को मुंह से हटाए जाने के महीनों के बाद भी प्रदर्शन में सुधार किया, उन्हें संदेह था कि इलेक्ट्रोटैक्टाइल उत्तेजना स्वयं किसी भी तरह की जानकारी के बिना भी न्यूरोरेहेबिलिटेशन की सुविधा प्रदान कर सकती है। जीभ प्रदर्शन। पीओएनएस डिवाइस के पहले संस्करण में यहां वर्णित डिवाइस की तरह एक स्क्वायर इलेक्ट्रोड ग्रिड था, लेकिन यह ध्यान देने योग्य है कि पीओएनएस डिवाइस के बाद के संस्करणों (2011 में संस्करण 2 से शुरू) में स्क्वायर आउटपुट इलेक्ट्रोड ग्रिड नहीं है, बल्कि एक अस्पष्ट अर्धचंद्राकार का उपयोग कर रहा है। -चंद्रमा के आकार का जो जीभ के सामने फिट बैठता है और इसमें 144 इलेक्ट्रोड होते हैं। कृपया ध्यान दें कि इस निर्देश के लेखक विश्वास के साथ यह नहीं कह सकते कि PoNS डिवाइस वास्तव में कुछ भी उपयोगी करता है।

3. निपुणता मोड

आयुक्त द्वारा विशेष रूप से अनुरोध किया गया, निपुणता मोड दाहिने हाथ की प्रत्येक उंगली के पहले और दूसरे पोर के लचीलेपन को ट्रैक करता है। जीभ के सामने दस सक्रिय इलेक्ट्रोड प्रदर्शित होते हैं यदि हाथ खुला नहीं है, तो प्रत्येक सक्रिय इलेक्ट्रोड एक संयुक्त से मेल खाता है। जैसे ही जोड़ों को फ्लेक्स किया जाता है, संबंधित सक्रिय इलेक्ट्रोड जीभ के सामने से पीछे की ओर चलते हैं, इलेक्ट्रोटैक्टाइल फीडबैक प्रदान करते हैं जो उपयोगकर्ता के हाथ की स्थिति का वर्णन करता है।

चरण 2: भागों की सूची

[कुल लागत: 2018-09-14 के अनुसार $471.88 USD]

10x 47K ओम 0603

10x MUX506IDWR

15x UMK107ABJ105KAHT

110x वीजे0603Y104KXAAC

120x RT0603FRE0710KL

110x MCT06030C1004FP500

5x TNPW060340K0BEEA

5x HRG3216P-1001-B-T1

5x DAC7311IDCKR

5x LM324D

10x SN7400D

10x एम20-999404

3x रिबन केबल महिला-से-महिला, 40 तार/केबल

5x जीभ इलेक्ट्रोड ग्रिड सर्किट बोर्ड

5x आउटपुट ड्राइवर सर्किट बोर्ड

2x Arduino uno

2x XL6009 बूस्ट मॉड्यूल

1x 6AA धारक

1x 9वी बैटरी क्लिप

1 एक्स पावर स्विच

1x VMA203 कीपैड/स्क्रीन

1x एक्सेलेरोमीटर, ADXL335 मॉड्यूल

10x फ्लेक्स सेंसर, स्पेक्ट्रा प्रतीक फ्लेक्स 2.2"

50 फीट। 24 एडब्ल्यूजी तार

2x दस्ताने (केवल जोड़े में बेचे जाते हैं)

चरण 3: सर्किट बोर्ड

मैंने सीड स्टूडियो फ्यूजनपीसीबी के माध्यम से सर्किट बोर्ड का आदेश दिया। इस चरण में शामिल.zip फ़ाइलें आवश्यक gerber फ़ाइलें हैं। ड्राइवर बोर्ड को सीड की डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स के साथ बनाया जा सकता है, लेकिन जीभ इलेक्ट्रोड ग्रिड को उच्च परिशुद्धता (5/5 मिलिट्री क्लीयरेंस) और गोल्ड प्लेटिंग (ENIG - की आवश्यकता होती है, हालांकि यदि आप चाहते हैं कि वे लंबे समय तक चले, तो आप इसके बजाय कठोर सोना प्राप्त कर सकते हैं, और यदि आपके पास अतिरिक्त $200 है)। मुझे सबसे पतले सर्किट बोर्ड विकल्प, 0.6 मिमी के साथ निर्मित जीभ इलेक्ट्रोड ग्रिड भी मिला, जो इसे थोड़ा लचीला बनाता है।

लचीले पॉलीमाइड सर्किट बोर्ड की उच्च लागत के कारण, हमने इस प्रोटोटाइप के लिए एक कठोर बोर्ड का उपयोग करने का विकल्प चुना। अन्य जो इन निर्देशों को पढ़ रहे हैं, जो इस उपकरण को पॉलीमाइड पर बनाना चाहते हैं, उन्हें यह ध्यान रखना चाहिए कि आवश्यक सटीकता 5mil ट्रेस / 5mil क्लीयरेंस है, जो Seeedstudio फ्लेक्स पीसीबी में प्रदान नहीं करेगा। आप -शायद- इसे 6mil/6mil प्रक्रिया पर गढ़ने से दूर हो सकते हैं, पॉलीमाइड के लिए सीड का उपयोग करता है, लेकिन उम्मीद है कि कुछ बोर्ड दोषपूर्ण होंगे, और प्रत्येक की जांच / परीक्षण करेंगे। इसके अलावा, लचीले पॉलीमाइड बोर्डों के एक रन की लागत लगभग $ 320 है, पिछली बार मैंने जाँच की थी।

जीभ इलेक्ट्रोड बोर्ड प्राप्त करने के बाद, आपको अतिरिक्त सामग्री को काटने की आवश्यकता होगी। मैंने एक अपघर्षक कट-ऑफ डिस्क के साथ एक डरमेल क्लोन का उपयोग किया।

चरण 4: आउटपुट ड्राइवर Arduino

आउटपुट ड्राइवर Arduino फ्रेम जनरेटर Arduino से सीरियल इनपुट के आधार पर इलेक्ट्रोड को चलाने के लिए आउटपुट सर्किट बोर्ड को नियंत्रित करता है। ध्यान दें कि आधे आउटपुट दूसरों की उलटी छवि के रूप में प्लग इन हैं, इसलिए आउटपुट ड्राइवर कोड को ध्यान में रखना थोड़ा अजीब है।

चरण 5: फ़्रेम जेनरेटर Arduino

फ्रेम जनरेटर Arduino स्थिति-संवेदी दस्ताने और एक्सेलेरोमीटर से डेटा लेता है और इसे आउटपुट फ्रेम डेटा में परिवर्तित करता है जो अंततः जीभ के प्रदर्शन को नियंत्रित करेगा। फ्रेम जनरेटर Arduino में VMA203 कीपैड/बटन मॉड्यूल भी जुड़ा हुआ है, और डिवाइस के यूजर इंटरफेस को नियंत्रित करता है। फ्रेम जनरेटर Arduino के भीतर ड्राइवर कोड अलग-अलग फ्लेक्स सेंसर के आउटपुट के आधार पर जादू संख्याओं (कोड में स्पष्टीकरण के बिना उपयोग किए गए शाब्दिक मान) से भरा है - जो व्यापक रूप से भिन्न होता है - और एक्सेलेरोमीटर।

चरण 6: सेंसर बहुसंकेतक सर्किट

मेरे पास एनालॉग इनपुट की तुलना में अधिक एनालॉग सेंसर हैं, इसलिए मुझे मल्टीप्लेक्सर का उपयोग करने की आवश्यकता है।

चरण 7: आउटपुट ड्राइवर सर्किट

यहाँ एक.pdf के रूप में संलग्न है क्योंकि अन्यथा अनुदेशक इसे इतना संकुचित कर देंगे कि यह अवैध हो जाए।

चरण 8: सिस्टम लेआउट

नोट: BrainPort और PoNS दोनों डिवाइस एक साथ कई इलेक्ट्रोड को सक्रिय करते हैं। जैसा कि यहां वायर्ड और कोडित किया गया है, यह उपकरण एक समय में केवल एक इलेक्ट्रोड को सक्रिय करता है। प्रत्येक आउटपुट सर्किट बोर्ड में अलग-अलग चिप चयन और आउटपुट सक्षम लाइनें होती हैं, इसलिए यह डिज़ाइन _can_ एक साथ कई इलेक्ट्रोड को सक्रिय करने के लिए स्थापित किया जा सकता है, मैंने ऐसा करने के लिए इसे तार-तार नहीं किया है।

चरण 9: फ्लेक्स सेंसर दस्ताने तैयार करना

फ्लेक्स सेंसर के पिन बहुत नाजुक होते हैं, और आसानी से फट जाते हैं। फ्लेक्स सेंसर की उजागर सतह भी शॉर्ट-सर्किट के लिए अतिसंवेदनशील होती है। मैंने फ्लेक्स सेंसर में तारों को मिलाया और फिर जंक्शनों को नुकसान से बचाने के लिए उन्हें गर्म-गोंद से पूरी तरह से घेर लिया। फ्लेक्स सेंसर को तब एक दस्ताने से जोड़ा जाता था, जिसमें प्रत्येक सेंसर के बीच में पोर पर रखा जाता था, जिसके लचीलेपन को मापा जाना था। स्वाभाविक रूप से, इसका व्यावसायिक संस्करण $ 10, 000 से अधिक में बेचा जाता है।

चरण 10: भौतिक सभा

चूंकि चालक सर्किट बोर्ड से जीभ इलेक्ट्रोड ग्रिड तक के सौ तार इतने अधिक होते हैं, वे एक समुच्चय के रूप में अपेक्षाकृत अनम्य हो जाते हैं। इस उपकरण के साथ संतुलन को प्रशिक्षित करने के लिए आपको जीभ इलेक्ट्रोड ग्रिड को जगह में रखते हुए अपने सिर को स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने में सक्षम होना चाहिए। जीभ पर। इन कारणों से, ड्राइवर सर्किट बोर्ड को हेलमेट पर माउंट करना सबसे अधिक समझ में आता है।