HANDICAP E TECNOLOGIA

TIPI DI HANDICAP

• Handicap motori• Handicap cognitivi• Handicap della vista• Handicap dell’udito• Handicap della parola

TIPI DI PROBLEMA

• Miglioramento della qualità della vita– Miglior interazione con l’ambiente– Migliore comunicazione– Migliore vita affettiva

• Apprendimento– Inserimento scolastico

• Inserimento nel mondo del lavoro

IL SUPPORTO DELLA TECNOLOGIA

• Ausili alla mobilità:– Carrozzine a motore– Functional Electrical Stimulation

• Casa Intelligente

• Strumentazione dedicata

• Strumentazione speciale per l’uso del computer

IL SUPPORTO DELLA TECNOLOGIA

• Software di interfacciamento della strumentazione

• Software didattico

• Tempo libero

IL SUPPORTO DELLA TECNOLOGIA

• Telematica:

– Presenza di siti dedicati– Comunicazione con il mondo– Comunicazione con gli amici– Corsi on line– Telelavoro

STRUMENTAZIONE SPECIALE

• Dispositivi di input per disabili motori

• Dispositivi di output per disabili sensoriali

• Comunicatori simbolici• Controlli ambientali

DISPOSITIVI DI INPUT

• Soluzioni alternative alla tastiera

• Dispositivi di puntamento• Sistemi a scansione• Riconoscimento vocale

DISPOSITIVI DI OUTPUT

• Al posto di monitor, audio o stampante• Codice Braille• Sintesi vocale• Riproduzione di musica• Sistemi di ingrandimento (hw/sw)• Dizionario gestuale• Dispositivi telefonici• Sistemi di videocomunicazione

COMUNICATORI

• Per chi non può utilizzare la voce• Voce sintetizzata• Voce umana preregistrata• Lingua scritta• Selezione diretta tramite dispositivo• Selezione tramite sensori• Selezione a scansione

CONTROLLO AMBIENTALE

• Telecomandi programmabili

– Per trasferire le funzioni dei vari telecomandi in un semplice dispositivo che controlla anche luce, telefono, porte, ecc.

– Controlli anche tramite sensore e scansione o voce

CONTROLLO AMBIENTALE

• Controlli remoti– Attraverso il telefono e la voce si attivano

vari apparati:• Luce, gas, computer, finestre, porte,

riscaldamento,...

• Telesoccorsi– Per disabili che passano molto tempo da soli– Viene inviato un allarme telefonico

AUSILIALL’APPRENDIMENTO

• Educazione linguistica• Educazione logico-matematica• Grafica ed animazione• Educazione musicale• Produzione ipermediale

AUSILIALL’APPRENDIMENTO

• Software di supporto alle disabilità motorie e visive

• Supporti all’attenzione e alla lettura

• Linguaggi iconici– Da usare con PC o con strumentazione

per la comunicazione aumentativa

LA SPERIMENTAZIONE AL BESTA

L’Istituto Besta e’ Centro di Riferimento italiano per le paralisi cerebrali infantili

Da circa 15 anni viene sperimentata la riabilitazione cognitiva attraverso PC

Successi per tutti i bambini con parziale attività motoria coordinata

LA SPERIMENTAZIONE AL BESTA

L’Istituto Besta e’ Centro di Riferimento italiano per le paralisi cerebrali infantili

Da circa 15 anni viene sperimentata la riabilitazione cognitiva attraverso PC

Successi per tutti i bambini con parziale attività motoria coordinata

DEVICES DI INPUTIN COMMERCIO

Puntatori laser a controllo ocularetastiere specialiinterfacce vocali

puntatori luminosi su cascomouse applicati al corpo

trackballs

DEVICES DI INPUT IN COMMERCIO

sensori a sfioramentoocchiali con rilevatore di battito di ciglia

sensori a contatto umido per lingua o pelle . . . . .

PROBLEMI DELLA TETRAPLEGIA SEVERA

Anartria e mancanza di movimento coordinato

per tutti i devices citati è necessario un minimo coordinamento o l’articolazione del

linguaggio

PROBLEMI DELLA TETRAPLEGIA SEVERA

Es. per sensori a controllo oculare alti costiraggio laser nell’occhio per tempo

prolungatodifficolta’ del sensore a seguire gli spostamenti della testaocchiali da indossare

PROBLEMI DELLA TETRAPLEGIA SEVERA

Eccessivo sforzo attenzionaleil paziente inizia ad usare il PC ma si

scoraggia dopo breve tempoambienti dedicati

sw a scansione troppo lento

IL NUOVO SISTEMAHW

sensore ad infrarossi

riflette un raggio di luce trasmesso nella gamma infrarosso

interponendo davanti al fascio un ostacolo il raggio si riflette

un fototransistor converte il fascio in un segnale elettrico

IL NUOVO SISTEMAHW

una serie di filtri ripulisce i disturbi dovuti ad altre luci

la distanza utile di lavoro è tarata a circa 30 cm ma può arrivare a oltre 50 cm

un supporto flessibile permette di posizionarlo vicino al paziente

IL NUOVO SISTEMASW

utilizza un solo bit proveniente dal sensore

attraverso la porta parallela

un timer distingue la differenza fra click,

doppio click e spostamento

utilizza le API di Windows per il controllo del

mouse

IL NUOVO SISTEMASW

L’output e’ una freccia lampeggiante che segue il puntatore mouse

il mouse resta sempre attivoelimina la necessita’ di movimento

coordinatosw completamente portabile scritto in

linguaggio macchina e in Windows

LA SPERIMENTAZIONE

Attualmente 2-5 bambini

attivazione indipendente dalla qualità del movimento

utilizzo di giochi (memory, tris, dama, ecc.) e di tastiera su schermo

uso di Windowsentusiasmo e miglioramento della destrezza

PROSPETTIVE

Miglioramento dell’interfaccia

Finestra di controllo dei parametri:Regolazione sensibilita’ sensore

Velocita’ di scorrimento

Grandezza del quadrante

Regolazione numero e velocita’ click

PROSPETTIVE

Altri utilizzi:comando per la carrozzella

telecomando per il controllo dell’ambiente

display grafico a menu

sw utilizzabile con altri sensori

Interfaccia uomo/macchina utile anche per gradi diversi di disabilità e situazioni specifiche

• MOTORE NEURALE PER L’ELABORAZIONE IN TEMPO REALE DI SEGNALI MINDDRIVE

SCOPO DEL LAVORO• IMPLEMENTARE UN METODO PER

RICONOSCERE I SEGNALI RILEVATI DA MIND DRIVE DURANTE UN DETERMINATO STATO DI VOLONTA’ DEL SOGGETTO.

• IN QUESTO MODO E’ POSSIBILE UTILIZZARE LO SFORZO DI VOLONTA’ DEL SOGGETTO PER ATTIVARE PUNTATORI, COMANDI, DISPOSITIVI ELETTRICI.

VARIABILITA’ DEI SEGNALI

• I SEGNALI RILEVATI DA MIND DRIVE VARIANO SENSIBILMENTE DA UN SOGGETTO ALL’ALTRO ED AL VARIARE DI:– STATO D’ANIMO– CONDIZIONI FISICHE– CONDIZIONI ESTERNE

VARIABILITA’ DEI SEGNALI

• I METODI CLASSICI DI ELABORAZIONE DEI SEGNALI RICERCANO REGOLARITA’ ASSOLUTE E QUINDI SONO INADEGUATI

VARIABILITA’ DEI SEGNALI• I METODI AVANZATI DI INTELLIGENZA

ARTIFICIALE RICHIEDONO INSIEMI DI REGOLE O DI ESEMPI PREFISSATI

• LE RETI NEURALI AUTOORGANIZZANTI NON RICHIEDONO ESEMPI MA SONO TROPPO LENTE PER IL TEMPO REALE

IL MOTORE NEURALE

• IL NOSTRO MODELLO E’ UN’EVOLUZIONE DELLA RETE AUTOORGANIZZANTE DI T. KOHONEN (SELF-ORGANIZING MAP)

• NON RICHIEDE CONVERGENZA DELLA RETE, OSSIA PUO’ FUNZIONARE IN TEMPO REALE

IL MOTORE NEURALE

CAMPIONAMENTO MIND DRIVE

IL MOTORE NEURALE

• CLASSIFICA I CAMPIONAMENTI PROVENIENTI DA MIND DRIVE E LI TRADUCE IN CODICE BINARIO

• RICONOSCE IL CODICE QUANDO IL SOGGETTO LO GENERERA’ NUOVAMENTE

IL MOTORE NEURALE

• NEL MOMENTO IN CUI RICONOSCE IL SEGNALE DESIDERATO, IL MOTORE NEURALE EMETTE UN “FLAG” CHE PUO’ ESSERE LETTO DA QUALSIASI ALTRO PROGRAMMA ED UTILIZZATO IN MOLTI MODI

IL MOTORE NEURALE

• CON L’ALLENAMENTO (BIOFEEDBACK) SI PUO’ MIGLIORARE IL CONTROLLO DEL PROPRIO SEGNALE RENDENDO L’ATTIVAZIONE DEI COMANDI PIU’ AGEVOLE E VELOCE

APPLICAZIONI POSSIBILI

• ATTIVAZIONE DI UN ALLARME PER DISABILI GRAVI

• ATTIVAZIONE DI ATTUATORI (LUCE ACCESA/SPENTA, CARROZZINA ATTIVA/FERMA, TELEVISORE ACCESO/SPENTO, ECC.)

APPLICAZIONI POSSIBILI

• WORD PROCESSOR A SCANSIONE

• INTERFACCIAMENTO AL CLICK DEL MOUSE

• RIABILITAZIONE COGNITIVA

APPLICAZIONI POSSIBILI

• TERAPIA DEL DOLORE/RIABILITAZIONE MOTORIA (BIOFEEDBACK)

• COORDINAMENTO MENTALE DELLA FUNCTIONAL ELECTRICAL STIMULATION (FES) PER IL MOVIMENTO DEI TETRAPLEGICI

• …….

ESEMPIO DI UTILIZZO• INTERFACCIA PROTOTIPALE IN

VISUAL BASIC

• INTERAGISCE CON IL MOTORE NEURALE

• LA SCHERMATA INIZIALE PREPARA L’APPRENDIMENTO DEL MOTORE NEURALE

ESEMPIO DI UTILIZZO

• IL PROGRAMMA CHIEDE AL SOGGETTO DI RILASSARSI

• POI DI CONCENTRARSI INTENSAMENTE

ESEMPIO DI UTILIZZO• A QUESTO PUNTO IL SOGGETTO E’

PRONTO PER INTERAGIRE CON IL PROGRAMMA

• IL SOGGETTO ATTIVA I BOTTONI CONCENTRANDOSI INTENSAMENTE

• UN CURSORE REGOLA LA SENSIBILITA’ DEL MOTORE NEURALE (UTILE PER IL TRAINING)

ESEMPIO DI UTILIZZO• I BOTTONI VENGONO EVIDENZIATI

PER SCANSIONE

• E’ POSSIBILE ANCHE ATTIVARE L’USCITA DAL PROGRAMMA

• O TORNARE DAI SOTTOPROGRAMMI DAL MENU INIZIALE

SVILUPPI FUTURI• AMPLIAMENTO DELLE

FUNZIONALITA’ DELL’INTERFACCIA• CONNESSIONE AD ALTRI

PROGRAMMI MIND DRIVE• CONNESSIONE A DISPOSITIVI

ELETTRICI O ELETTRONICI ESTERNI• PUNTATORE MOUSE ATTIVATO

DALLA VOLONTA’ • …….