Cuillère d'assistance pour les patients atteints de la maladie de Parkinson

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À propos de ce projet

Présentation

La maladie de Parkinson est un trouble progressif du système nerveux qui affecte le mouvement. Les symptômes apparaissent progressivement, commençant parfois par un tremblement à peine perceptible dans une seule main. Les tremblements sont fréquents, mais le trouble provoque aussi souvent une raideur ou un ralentissement des mouvements.

Aux premiers stades de la maladie de Parkinson, votre visage peut montrer peu ou pas d'expression. Vos bras peuvent ne pas se balancer lorsque vous marchez. Votre discours peut devenir mou ou brouillé. Les symptômes de la maladie de Parkinson s'aggravent à mesure que votre état progresse avec le temps.

Bien que la maladie de Parkinson ne puisse être guérie, les médicaments peuvent améliorer considérablement vos symptômes. Parfois, votre médecin peut suggérer une intervention chirurgicale pour réguler certaines régions de votre cerveau et améliorer vos symptômes.

Symptômes

Les signes et symptômes de la maladie de Parkinson peuvent être différents pour tout le monde. Les premiers signes peuvent être légers et passer inaperçus. Les symptômes commencent souvent d'un côté de votre corps et restent généralement pires de ce côté, même après que les symptômes commencent à affecter les deux côtés.

Les signes et symptômes de la maladie de Parkinson peuvent inclure :

• Tremor. Un tremblement, ou tremblement, commence généralement dans un membre, souvent la main ou les doigts. Vous pouvez vous frotter le pouce et l'index dans un mouvement de va-et-vient, connu sous le nom de tremblement de roulement de pilule. Votre main peut trembler lorsqu'elle est au repos.
• Mouvement ralenti (bradykinésie). Au fil du temps, la maladie de Parkinson peut ralentir vos mouvements, rendant les tâches simples difficiles et chronophages. Vos pas peuvent devenir plus courts lorsque vous marchez. Il peut être difficile de se lever d'une chaise. Vous pouvez traîner les pieds lorsque vous essayez de marcher.
• Muscles rigides. La raideur musculaire peut survenir dans n'importe quelle partie de votre corps. Les muscles raides peuvent être douloureux et limiter votre amplitude de mouvement.
• Affaiblissement de la posture et de l'équilibre. Votre posture peut devenir voûtée ou vous pouvez avoir des problèmes d'équilibre en raison de la maladie de Parkinson.
• Perte des mouvements automatiques. Vous pouvez avoir une capacité réduite à effectuer des mouvements inconscients, y compris cligner des yeux, sourire ou balancer les bras lorsque vous marchez.
• Le discours change. Vous pouvez parler doucement, rapidement, injurier ou hésiter avant de parler. Votre discours peut être plus monotone qu'avec les inflexions habituelles.
• Modifications d'écriture. Il peut devenir difficile d'écrire et votre écriture peut sembler petite.

Référence :https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/parkinsons-disease/symptoms-causes/syc-20376055

Inspiration de projet

Nous avons été grandement inspirés par Liftware Steady (https://www.liftware.com/steady/) qui est un produit vendu à cette fin.

L'objectif de notre projet était de pouvoir comprendre quelles sont la dynamique et les tendances du système qui peuvent être acquises en construisant un projet similaire avec des composants standard.

Idée de conception initiale

Nous avons réalisé très tôt que cela devait être un projet difficile et entraînerait l'équipe dans des domaines de contrôle de mouvement, de physique et de mathématiques 3D dont nous avions une connaissance pratique, et ce projet nous a aidés à mettre notre théorie en pratique.

La conception devait être tenue en main et pouvoir aider à annuler les tremblements ressentis par la main de la personne, offrant ainsi la possibilité de niveler et de stabiliser une cuillère tenue à la fin du prototype.

Il était évident que nous devions utiliser une sorte de capteur capable de mesurer l'inclinaison, l'accélération, relative et absolue si nécessaire. Heureusement, le MPU6050 d'Invensense était un module que nous avions utilisé dans le passé, et nous étions convaincus qu'il nous fournirait la réponse dynamique (vitesse des mesures) que nous souhaitions avoir.

Nous devions être capables de déplacer la cuillère assez rapidement et avec assez de précision, et avons compris qu'un servo de loisir peut être utilisé. Ceux-ci ont une réponse raisonnablement rapide et peuvent fournir un bon couple.

Nous sommes les fabricants de l'Idiotware Shield, et c'était un choix naturel pour nous de l'utiliser dans le projet, afin que nous puissions commencer aussi rapidement que 5 minutes avec toutes les configurations de câblage et de matériel.

Étapes pour construire le projet

Démonstration

En quelques jours, nous avons pu d'abord déterminer les valeurs du capteur MPU6050 et construire un mécanisme de rotation à deux axes personnalisé à l'aide de deux servomoteurs (dont les axes étaient placés orthogonalement) et de quelques morceaux d'impressions 3D.

Regard vers l'avenir

Nos questions initiales ont été bien répondues dans notre premier prototype. Certaines de nos hypothèses sur la vitesse et la réponse étaient proches de ce que nous avons vu dans la réalité.

• Rendez le prototype encore plus petit à l'aide d'un os nu ATtiny/ATmega328 sur un PCB, avec câblage manuel
• Réparer les servos de plus près
• Mettre une batterie 18650 pour exécuter le projet

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Code

Cuillère pour les patients atteints de la maladie de Parkinson