作者:袁苡嘉、彭振君、邵才獻



https://youtu.be/sLi8vGLj7lY

一、前言:


隨著年齡的增長,不僅四肢肌肉退化,還會導致舌頭肌肉功能逐漸喪失,人的吞嚥能力會隨著自然老化造成肌力衰退或中風、意外等腦傷而下降。

研究結果表明,舌肌訓練不僅能夠預防因肌肉減少症引起的吞嚥困難,進行舌頭訓練減少了吞嚥困難及相關症狀(如肺炎,營養不良和脫水)的潛在影響,同時也改善了生活質量。

提早推動舌肌運動,將能夠有效的減輕咀嚼等吞嚥困難之症狀,也能預防日後患病及減少相對應照護的社會成本。然而目前舌肌訓練的方式主要是透過醫院及網路等教學,訓練的過程難免枯燥乏味,應增加其趣味性提高年長者在患病前自行訓練舌肌運動的動機。

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二、系統設計:


網路上有許多復健方法,但單純做這些訓練動作很枯燥乏味,容易讓人意志消沉,影響復健成效。我們在復健過程中增加遊戲體驗,給復健者立即的反饋,提高自主舌肌訓練的動機。

我們這項裝置是針對舌肌的復健而設計,復健者需要進行重複的動作,且往往都需要足夠的練習才會有改善,若能將復健變得有趣,讓復健者沉浸、投入於復健遊戲中,相信會對治療有極大的改善。

近年來 AI 的飛躍的進步,使得 AI 能應用在相當多的地方,對此我們將影像辨識引入我們的裝置中,並結合了很多人喜歡的夾娃娃機,做一套裝置,我們希望以此作品作為開端,期望未來能將復健遊戲普及化,且讓 AI 對人類社會有更大的貢獻。

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如系統之架構圖,使用者依照自己的欲移動的方向,並對舌頭做出相對應的動作,接著由WebCam傳入影像資料到Nvidia Jetson Nano進行辨識,再將辨識結果傳入Arduino來控制爪子移動。

2.1、硬體設計

在硬體部分,我們使用 Arduino UNO 板作為控制器, Arduino 會根據辨識完的舌頭方向,給訊號到 L9110S 模組,此模組能夠控制馬達移動爪子的方向,當使用者確認完位置後,只需按下按鈕,接著 Arduino 便會輸出訊號到繼電器,放下爪子夾取物品。