Ajedrez Adaptado
Tecnologías para la inclusión social
(Video del sistema al final del post)
Bienvenidos a todos, en este post les voy a contar el proyecto que desarrolle durante este ultimo tiempo para una materia de la universidad. La idea era permitirle a una persona que sufra alguna discapacidad motriz severa la posibilidad de jugar al ajedrez en un tablero físico contra una persona que no tenga ninguna discapacidad motriz.
Lo principal era que ambos jugadores interactuen con un tablero físico tradicional, pero con las modificaciones para que el jugador que no puede mover las fichas con sus propios medios pueda jugar. Por lo tanto era necesario un medio de interaccion ( diferente de las manos ), un dispositivo que mueva las piezas de ajedrez en su lugar, y por ultimo un sistema de sensado para detectar que movimiento realizo el oponente "manual".
Se optó por utilizar un sistema de eyetracking para que esta persona, que no puede mover las piezas por sus propios medios, pueda interactuar con el sistema.
"Seguimiento de ojos (traducido del inglés eye tracking) es el proceso de evaluar, bien el punto donde se fija la mirada (donde estamos mirando), o el movimiento del ojo en relación con la cabeza. Este proceso es utilizado en la investigación en los sistemas visuales, en psicología, en lingüística cognitiva y en diseño de productos.
Existen diversos sistemas para determinar el movimiento de los ojos. La variante más popular utiliza imágenes de vídeo a partir de la cuales se extrae la posición del ojo."
Dispositivo de eye tracking hecho por mi.. ( basado en http://www.mkowalik.pl/et/How%20to%20build%20low%20cost%20eyetracking%20glasses.pdf )
Entonces el usuario con el eye tracker interactua con la computadora, en donde corre un software que es accionado con el movimiento de la pupila. El programa esta compuesto por el tablero de ajedrez y la indicación del turno. Cuando cualquiera de los dos jugadores realiza un movimiento (en su turno) se refleja tanto en el tablero físico como en de la computadora. Utilice el código para realizar la detección de la pupila de este proyecto http://www.instructables.com/id/The-EyeWriter/&ALLSTEPS el resto fue todo hecho por mí, tanto software en pc como firmware en arduino.
Cada casillero del tablero virtual puede ser seleccionado para realizar un movimiento. Para seleccionar una pieza o posición el usuario debe mirar fijamente al casillero correspondiente por 1.5 segundos, de esta manera el casillero queda seleccionado (como la figura anterior). Para indicarle que esta siendo seleccionado, el casillero va cambiando de color, desde transparente a azul pasando por verde. Ademas cuando sea el turno del usuario que mueve las fichas con sus manos y este realice su movimiento, este sera plasmado en esta interfaz.
Esa fue una breve descripción de la parte de interacción, ahora les voy a contar un poco sobre el dispositivo encargado de mover las piezas.
El mismo lo construí para la materia sistemas embebidos el año pasado, y la descripción esta en este otro post mio ( ).
Como para mover las fichas lo que hago es mover un imán por debajo del tablero, tuve que pegarles un imán abajo de cada pieza y cambiar el lápiz por un sistema que subía y bajaba el imán encargado de mover las piezas.
Por ultimo, el sistema de sensado, esto es necesario para detectar los movimientos del jugador "manual" y poder informárselos al usuario con la discapacidad motriz. Utilice 64 sensores, uno por cada casillero. Me decidí por este tipo de sensores, ya que eran los mas económicos.
"Un sensor fotoeléctrico o fotocélula es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que percibe la luz generada por el emisor. Todos los diferentes modos de sensado se basan en este principio de funcionamiento. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas.
Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación y formateo de la señal de salida.
El sensor de luz más común es el LDR -Light Dependant Resistor o Resistor dependiente de la luz-.Un LDR es básicamente un resistor que cambia su resistencia cuando cambia la intensidad de la luz. Existen tres tipos de sensores fotoeléctricos, los sensores por barrera de luz, reflexión sobre espejo o reflexión sobre objetos."
El problema principal era que necesitaba una superficie lisa debajo del tablero para poder mover el imán y al mismo tiempo tener todos los sensores conectados. Por lo tanto tuve que hacer un poco de "bricolage" jaja.
Mitad de los sensores conectados, luego habia de conectarlos todos, era necesario dejar esta suerficie lisa.
Conexionado de los sensores de forma matricial, como la imagen inferior pero en lugar de 3x4, 8x8. ( perdonen, en la imagen debería decir "...con tan solo 16 pines", en lugar de 8).
Gracias a esta matriz, se obtenía una representación también matricial en donde los casilleros negros están ocupados y los blancos no.
Acá en esta imagen se puede apreciar el tablero finalizado, se recubrió la parte de los cables con mezcla de fortex y viruta de madera y se lo dejo secar prensado por 7 días.
Por último, agregué un led verde para indicarle al usuario "manual" cuando es su turno.
Intenté hacer la explicación lo mas amena posible, sin profundizar en detalles técnicos.
A continuación les presento el video del sistema funcionando.
No tengo el sistema acá para certificar, pero soy yo el del video y certifique en el post del plotter.
Espero que les guste, cualquier consulta que me quieran hacer, será bienvenida!.
Saludos y gracias por leer.
Tecnologías para la inclusión social
(Video del sistema al final del post)
Bienvenidos a todos, en este post les voy a contar el proyecto que desarrolle durante este ultimo tiempo para una materia de la universidad. La idea era permitirle a una persona que sufra alguna discapacidad motriz severa la posibilidad de jugar al ajedrez en un tablero físico contra una persona que no tenga ninguna discapacidad motriz.
Lo principal era que ambos jugadores interactuen con un tablero físico tradicional, pero con las modificaciones para que el jugador que no puede mover las fichas con sus propios medios pueda jugar. Por lo tanto era necesario un medio de interaccion ( diferente de las manos ), un dispositivo que mueva las piezas de ajedrez en su lugar, y por ultimo un sistema de sensado para detectar que movimiento realizo el oponente "manual".
Se optó por utilizar un sistema de eyetracking para que esta persona, que no puede mover las piezas por sus propios medios, pueda interactuar con el sistema.
"Seguimiento de ojos (traducido del inglés eye tracking) es el proceso de evaluar, bien el punto donde se fija la mirada (donde estamos mirando), o el movimiento del ojo en relación con la cabeza. Este proceso es utilizado en la investigación en los sistemas visuales, en psicología, en lingüística cognitiva y en diseño de productos.
Existen diversos sistemas para determinar el movimiento de los ojos. La variante más popular utiliza imágenes de vídeo a partir de la cuales se extrae la posición del ojo."
Dispositivo de eye tracking hecho por mi.. ( basado en http://www.mkowalik.pl/et/How%20to%20build%20low%20cost%20eyetracking%20glasses.pdf )
Entonces el usuario con el eye tracker interactua con la computadora, en donde corre un software que es accionado con el movimiento de la pupila. El programa esta compuesto por el tablero de ajedrez y la indicación del turno. Cuando cualquiera de los dos jugadores realiza un movimiento (en su turno) se refleja tanto en el tablero físico como en de la computadora. Utilice el código para realizar la detección de la pupila de este proyecto http://www.instructables.com/id/The-EyeWriter/&ALLSTEPS el resto fue todo hecho por mí, tanto software en pc como firmware en arduino.
Cada casillero del tablero virtual puede ser seleccionado para realizar un movimiento. Para seleccionar una pieza o posición el usuario debe mirar fijamente al casillero correspondiente por 1.5 segundos, de esta manera el casillero queda seleccionado (como la figura anterior). Para indicarle que esta siendo seleccionado, el casillero va cambiando de color, desde transparente a azul pasando por verde. Ademas cuando sea el turno del usuario que mueve las fichas con sus manos y este realice su movimiento, este sera plasmado en esta interfaz.
Esa fue una breve descripción de la parte de interacción, ahora les voy a contar un poco sobre el dispositivo encargado de mover las piezas.
El mismo lo construí para la materia sistemas embebidos el año pasado, y la descripción esta en este otro post mio ( ).
Como para mover las fichas lo que hago es mover un imán por debajo del tablero, tuve que pegarles un imán abajo de cada pieza y cambiar el lápiz por un sistema que subía y bajaba el imán encargado de mover las piezas.
Por ultimo, el sistema de sensado, esto es necesario para detectar los movimientos del jugador "manual" y poder informárselos al usuario con la discapacidad motriz. Utilice 64 sensores, uno por cada casillero. Me decidí por este tipo de sensores, ya que eran los mas económicos.
"Un sensor fotoeléctrico o fotocélula es un dispositivo electrónico que responde al cambio en la intensidad de la luz. Estos sensores requieren de un componente emisor que genera la luz, y un componente receptor que percibe la luz generada por el emisor. Todos los diferentes modos de sensado se basan en este principio de funcionamiento. Están diseñados especialmente para la detección, clasificación y posicionado de objetos; la detección de formas, colores y diferencias de superficie, incluso bajo condiciones ambientales extremas.
Los sensores de luz se usan para detectar el nivel de luz y producir una señal de salida representativa respecto a la cantidad de luz detectada. Un sensor de luz incluye un transductor fotoeléctrico para convertir la luz a una señal eléctrica y puede incluir electrónica para condicionamiento de la señal, compensación y formateo de la señal de salida.
El sensor de luz más común es el LDR -Light Dependant Resistor o Resistor dependiente de la luz-.Un LDR es básicamente un resistor que cambia su resistencia cuando cambia la intensidad de la luz. Existen tres tipos de sensores fotoeléctricos, los sensores por barrera de luz, reflexión sobre espejo o reflexión sobre objetos."
El problema principal era que necesitaba una superficie lisa debajo del tablero para poder mover el imán y al mismo tiempo tener todos los sensores conectados. Por lo tanto tuve que hacer un poco de "bricolage" jaja.
Mitad de los sensores conectados, luego habia de conectarlos todos, era necesario dejar esta suerficie lisa.
Conexionado de los sensores de forma matricial, como la imagen inferior pero en lugar de 3x4, 8x8. ( perdonen, en la imagen debería decir "...con tan solo 16 pines", en lugar de 8).
Gracias a esta matriz, se obtenía una representación también matricial en donde los casilleros negros están ocupados y los blancos no.
Acá en esta imagen se puede apreciar el tablero finalizado, se recubrió la parte de los cables con mezcla de fortex y viruta de madera y se lo dejo secar prensado por 7 días.
Por último, agregué un led verde para indicarle al usuario "manual" cuando es su turno.
Intenté hacer la explicación lo mas amena posible, sin profundizar en detalles técnicos.
A continuación les presento el video del sistema funcionando.
No tengo el sistema acá para certificar, pero soy yo el del video y certifique en el post del plotter.
Espero que les guste, cualquier consulta que me quieran hacer, será bienvenida!.
Saludos y gracias por leer.