Desarrollo de Hardware de Comunicación para Caso de Tetraplejia Severa.
Discapacidad y Comunicación
Responsables: Elsa Mora, Rosa Amelia Asuaje y José Iguarán
En la constante necesidad de transmitir nuestros pensamientos surgen tantos códigos como situaciones comunicativas hay, sin embargo, las condiciones de esta esencial actividad humana no siempre se realiza de manera sencilla, pues en ocasiones específicas como en personas con discapacidad para hablar se hace necesario idear otras formas de establecer el vínculo emisor-receptor mediante canales alternativos de comunicación, todo ello en pos de transmitir un mensaje y recibirlo de manera efectiva. A propósito de esta suerte de necesidad imperiosa de comunicarnos, Rousseau(1) plantea:
“… la invención del arte de comunicar nuestras ideas depende no tanto de los órganos que nos sirven para esta comunicación sino de una facultad inherente al hombre que le hace emplear sus órganos para ese uso, y que si careciera de ellos le haría emplear otros con el mismo fin. Dad al hombre una organización tan burda como queráis. Sin duda adquirirá menos ideas, pero con tal que tenga entre él y sus semejantes algún medio de comunicación por el cual uno pueda actuar y el otro sentir, llegarán a comunicarse la cantidad de ideas que posean”. (44-45)
Tal como lo afirma Rousseau, los seres humanos somos capaces de establecer códigos para mantenernos en contacto con nuestros semejantes, inclusive en circunstancias adversas. Indudablemente que en el ser humano, la comunicación se erige como una necesidad primordial de existencia y de socialización.
Una de las demandas más significativas que manifiestan las personas con discapacidad para hablar es precisamente la de lograr expresarse de alguna forma, recurriendo a elementos externos y códigos sustitutos que permitan la comunicación de alguna manera. En el momento actual, surgen también las opciones relacionadas con los nuevos y modernos sistemas informáticos que permiten la comunicación a través del computador, éstas son tecnologías que pueden facilitar la adaptación a una nueva vida a personas con discapacidad para la comunicación clásica.
Desarrollo de un Hardware de Comunicación
Conscientes de esa situación se planteó el desarrollo de un hardware de comunicación para caso de tetraplejia(2) severa y/o síndrome de cautiverio(3), cuyo objetivo es la construcción de un Dispositivo de Interfaz Humana (HID) para fomentar la comunicación humano-máquina, que pueda ser utilizado por personas con profundas dificultades motoras que afecten el acto de habla, y puedan, a partir de este hardware tener acceso a un computador que les facilite la tarea de comunicación con el entorno, estudiar a través de programas online y acceder a todas las posibilidades de la red de redes: internet.
“ …se planteó el desarrollo de un hardware de comunicación para caso de tetraplejia severa y/o síndrome de cautiverio, cuyo objetivo es la construcción de un Dispositivo de Interfaz Humana (HID) para fomentar la comunicación humano-máquina, que pueda ser utilizado por personas con profundas dificultades motoras que afecten el acto de habla,...
Existe un amplio espectro de dispositivos de hardware y soluciones de software diseñadas para asistir a personas con movilidad reducida. La dificultad se encuentra en la variedad de casos y su adaptación acorde a las habilidades y limitaciones de cada persona. Es por esto que el Software Libre y el Hardware Abierto son la filosofía en la cual se deben apoyar estos desarrollos, pues permite el uso, estudio, mejora y copia de desarrollos anteriores, adaptando la tecnología a cada situación en particular.
El desarrollo de hardware comprende dos partes. La primera se llama MouseE el cual es un microcircuito de bajo consumo eléctrico operados con una batería CR2032, estos circuitos estarán ubicados en la punta de los dedos; cada MouseE cuenta con un acelerómetro de tres componentes y comunicación ZigBee(4). La segunda es el usbStick que estará conectado al puerto USB de un PC cualquiera en donde se recibirán los datos para su procesamiento. De esta manera se cuenta con una interfaz cuyo dispositivo traduce cualquier movimiento de la mano del usuario en un valor (número) y estos datos puedan ser pasados a un driver o controlador de dispositivo(5), el cual hará la conversión en coordenadas para mover el cursor.
El diseño de usbStick refiere a un dispositivo USB (Universal Serial Bus) que se conecta en la computadora a través del puerto serial universal, éste tendrá una circuitería electrónica que permitirá comunicarse vía inalámbrica a con los otros dispositivos MouseE, los cuales van a detectar variaciones de movimiento a través de sensores acelerómetros de tres componentes XYZ. Por un lado se tendrá el protocolo USB y por el otro el protocolo ZigBee, que es inalámbrico. Este protocolo provee aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y comunicación en la misma frecuencia que lo hace la WIFI pero en otro canal (cercano a 2.4GHz), la topología de esta red es de tipo estrella y permite que un (1) usbStick pueda comunicarse con hasta dieciséis (16) MouseE los cuales estarán ubicados, distribuidos y priorizados según la gravedad de la discapacidad, en lo que será la WPAN (Wireless Personal Area Network) de la persona con discapacidad.
Todos los dispositivos son transreceptores y deben estar dentro del radio de cobertura de la red inalámbrica de área personal con el dispositivo que está conectado a la máquina (usbStick) que recopila la información. Cada MouseE tienen un número de identificación o ID que lo diferencia del resto y hay un proceso previo de emparejamiento según los circuitos MouseE necesarios para capturar la información que permita a la persona con discapacidad operar el puntero del computador con total libertad. Cada circuito MouseE tiene un tamaño de 2cm de ancho, 3cm de largo y 5mm de espesor aproximadamente (con batería incluida), de modo que pueda ser colocado encima del dedo (en el espacio donde está la uña) y adherido al guante a través de una cinta para fácil extracción (cierre mágico). Esta posición puede variar y ubicarse en sitios donde las personas manifiestan un movimiento que pueda traducirse en una acción. Se requiere que el dispositivo sea pequeño, discreto y liviano.
El objetivo de este arreglo es que se convierta en una interfaz entre la persona y la computadora. La ventaja que ofrece el uso de acelerómetros es que también se pueden utilizar como inclinómetros, la variación del punto de referencia del acelerómetro le da dicha propiedad, éstos acelerómetros tienen muchas aplicaciones a nivel de dispositivos portátiles (mp3, laptops, celulares, etc).
El dispositivo puede detectar aceleraciones e inclinaciones en cualquier ángulo. La electrónica es reprogramable, tanto en el usbStick como en los circuitos sensores MouseE.
El papel de CENDITEL en este planteamiento
El aporte del Centro Nacional de Desarrollo e Investigación en Tecnologías Libres (CENDITEL) ha sido muy importante, ya que a partir de la convocatoria para el apoyo y financiamiento de proyectos, esta iniciativa obtuvo una contribución económica para la elaboración de un dispositivo que permite, a personas con discapacidad motriz severa que les impide expresarse verbalmente, comunicarse a través del computador. Además de ello, miembros de la comunidad de CENDITEL, en particular, Ana Rangel y Alberto Medrano han colaborado desinteresadamente tanto en el aporte de las informaciones de la red de mundo accesible como en asesoramientos de ingeniería.
Proyección a futuro
Con este proyecto esperamos facilitar el acceso a Internet de las personas con alguna discapacidad, lo que ampliaría el margen de acceso a la información y a la comunicación con otras y otros, sin embargo, también se está estudiando la posibilidad de desarrollar diferentes programas informáticos que puedan ponerse al servicio de personas con las dificultades motoras y comunicativas señaladas para estudios en línea. Esta iniciativa se está llevando adelante con la colaboración de algunos profesores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Los Andes.
A manera de conclusión
Es importante destacar que el producto que se genera a partir de estas herramientas informáticas abre un inmenso mundo de posibilidades para las personas que sufren las patologías mencionadas. Gracias a estos recursos estas personas pueden conectarse a Internet, un espacio donde las discapacidades se desvanecen, pues, estas personas pueden comunicarse con su entorno y materializar su pensamiento con acciones concretas.
...el primer dispositivo desarrollado en Venezuela que atiende la necesidad de comunicación, a través del computador, a personas con severos problemas motores y de habla,...
El resultado de este trabajo es crear el primer dispositivo desarrollado en Venezuela que atiende la necesidad de comunicación, a través del computador, a personas con severos problemas motores y de habla, por medio de un dispositivo de software libre y hardware abierto, lo que facilita el acceso a esta herramienta de todo el que lo necesite. Por esta razón, es trascendente el apoyo económico, técnico y humano que este proyecto pueda recibir dado que sólo se cuenta con recursos para construir el primero de estos dispositivos, que será usado por jóvenes del Estado Mérida, pero ya se conoce de al menos cinco personas con esta necesidad y que se encuentran en diferentes puntos de nuestra geografía.
(1) Rousseau, J.J., 1970. Ensayo sobre el origen de las lenguas, Buenos Aires. Colección el Hombre y su mundo. Ediciones Calden.
(2) La tetraplejia es una condición por la cual se produce la parálisis total o parcial en brazos y piernas, causada por un daño en la médula espinal, específicamente en alguna de las vertebras cervicales (tomado de http://asodispro.com).
(3) El síndrome de cautiverio se refiere a pacientes en plenitud de sus facultades mentales pero que no pueden hablar ni moverse (tomado de www.salud.com).
(4) ZigBee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radios digitales de bajo consumo, basada en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (wireless personal area network, WPAN).
(5) Programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo. http://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_de_dispositivo