3D-utskriven handkontroll för att möjliggöra datorstyrning

En anpassad handkontroll för TV-spel har visat sig möjliggöra musstyrning i skolarbetet för barn med finmotoriska svårigheter.

Introduktion

Barn med finmotoriska funktionsnedsättningar har ofta svårt att skriva med penna och papper och kan behöva hjälpmedel i form av individuellt utprovade alternativa styrsätt till dator. Klinisk erfarenhet visar dock att barn undviker att använda sådana alternativ om de upplevs som avvikande eller stigmatiserande. Samtidigt har dessa barn ibland erfarenhet och god förmåga att hantera TV-spelkontroller.

Vi har utvecklat ett 3D-utskrivet handgrepp till joystick format som en handkontroll för TV-spel. Här vill vi sprida innovationen för att underlätta tillgången till specialanpassade handkontroller för alla som kan ha nytta av den. 

Två händer håller i en joystick i ett TV-spelsformat hölje

Om projektet

I ett projekt med finansiering från Stiftelsen Petter Silfverskiölds Minnesfond har vi utvecklat en ny typ av 3D-utskrivet handgrepp till joystick format som en handkontroll för TV-spel.

Vi har fått hjälp av Sahlgrenska Universitetssjukhusets 3D-kompetenscenter att utforma prototyper som vi provat i vårt kliniska arbete som individuella specialanpassningar. Vi har vidareutvecklat prototyperna av handkontrollen och dokumenterat arbetet.

Anpassningen har visat potential att möjliggöra effektivare musstyrning i skolarbetet för barn med finmotoriska svårigheter. Detta kan öka barnens digitala delaktighet och deras möjligheter att klara sitt skolarbete självständigt. Projektet avser att planera en efterföljande klinisk studie för att noggrant utvärdera handkontrollen för barn med finmotoriska svårigheter.

På filmen berättar Margret Buchholz, specialistarbetsterapeut och medicine doktor, om hur vi har arbetat med den 3d-utskrivna TV-spelskontrollen.

Till vilka hjälpmedel passar handkontrollerna?

Som komplement till handkontrollen behövs en joystick. I det här projektet har vi valt att använda oss av joystick BJOY hand A eller C

BJOY hand A är en analog PC-joystick vilket betyder att den fungerar ungefär som en rullstolsjoystick; en liten rörelse får markören att långsamt flytta sig. En större rörelse får markören att flytta sig fortare. Markören rör sig i alla riktningar.

BJOY hand C är en digital PC-joystick vilket betyder att den beter sig i princip som datorns piltangenter. Hur fort den sedan flyttar eller accelererar markören ställer man in så att det passar användaren. Markören rör sig i 4 eller 8 riktningar.

Individuella inställningar görs i programvaran, alla inställningar sparas i joysticken vilket gör att du kan flytta den mellan olika datorer.

Alla BJOY-produkter är Plug and Play-enheter och är kompatibla med Windows, Android, Linux, Mac OS X och Chrome OS

Leverantör i Sverige: Moovon

Tillverkare: BJOY Mice - Qinera (BJ Live)

Instruktioner och filer för nedladdning

Dessa filer kan du ladda hem: 

Skriv ut alla delar i det utskriftsläge som anges i STL-filerna.

Skal: 5
Fyllning: 100 %
Laghöjd: 0,08 mm, men allt upp till 0,2 mm bör fungera.
Material: PLA som uppfyller REACH- och SVHC-krav.
Inga stöd behövs.

En plan och ren byggyta rekommenderas för att få de två delarna att passa ihop.

Delarna monteras sedan ihop med helgängad träskruv 3,5 x 19mm med försänkt skalle. 

På filmen ser du hur handkontrollen kan användas för att skriva.

Handkontroll som förskrivet hjälpmedel

Om du har, eller har behov av, insatser kring kommunikation och av alternativt styrsätt från hälso- och sjukvården kan du ta kontakt med din förskrivare för att diskutera dina behov. Det är förskrivaren som gör bedömning om insats kan ges.

Hur provar man ut handkontrollen?

Det är viktigt att prova ut handkontrollen på ett noggrant och individanpassat sätt. Här finns råd om hur man bäst går till väga för en lyckad utprovning.

En grundlig och tvärprofessionell bedömning, involverande bland andra arbetsterapeuter och logopeder, rekommenderas för att hitta de mest lämpliga hjälpmedlen och tillgångssätten för personer med funktionsnedsättningar. Målet är att hitta lösningar som möjliggör för personen att kommunicera och utföra aktiviteter så självständigt som möjligt (Eliasson, Lidström, & Peny-Dahlstrand, 2016; Thunberg et al., 2021).

Positionering är ett avgörande första steg och hjälper till att optimera personens motoriska funktion, vilket i sin tur underlättar användningen av olika hjälpmedel. Vid bedömningen ingår ofta att undersöka motoriken i flera olika positioner, såsom sittande, stående och liggande (Lidström & Zachrisson, 2005) Kartläggning av motorik inför utprovning av styrsätt - Dart

När hjälpmedelslösningar utvärderas är det viktigt att ta hänsyn till kognitiv förmåga, syn, hörsel och barnets samt familjens perspektiv. Att prova och jämföra olika tekniska lösningar är avgörande. Detta kan omfatta test av mjukvaror, olika inställningar och fysiska hjälpmedel (Eliasson et al., 2016; Lidström & Zachrisson, 2005).

För att underlätta datoranvändning för personer med motoriska svårigheter används ofta hjälpmedel som trackballs, joysticks och anpassade tangentbord (Higginbotham, Shane, Russell, & Caves, 2007). För personer med begränsad handfunktion kan andra delar av kroppen användas för styrning. Då passar sannolikt inte denna handkontroll och vi råder dig att titta vidare på andra alternativa styrsätt (Eliasson et al., 2016; Lidström & Zachrisson, 2005) Peka, välja, styra - Dart

För att prova ut denna handkontrollanpassning behöver du ha skrivit ut en handkontroll på 3D-skrivare i lämplig storlek och ha en passande joystick (b-joy hand). När handkontrollen skrivs ut kan man välja att skriva ut den ihålig eller solid utefter användarens behov. En tyngre handkontroll kan kännas mer stabil. Handkontrollens två delar sätts runt joysticken och skruvas ihop med en helgängad träskruv 3,5x19mm med försänkt skalle. När den provas måste den inte skruvas ihop, den sitter temporärt utan skruv.

Personen behöver kunna greppa kring handkontrollen med båda händer, men greppet måste inte vara perfekt. Det räcker att man kan använda ett finger på ena handen för att styra joysticken.

Tänk på att anpassa inställningarna i datorn efter personens behov. Se till exempel över utseende på muspekaren, justera muspekarens hastighet samt inställningarna för joysticken. Välj om automatiskt klick (kan också kallas dwell/hovring) ska användas eller om personen ska klicka med knapparna på joysticken. Detta val baseras på hur ansträngande det är för personen, antal feltryck och tidsåtgång för klick.

När förutsättningar i miljö och utrustning är på plats och en lämplig arbetsställning är vald provas handkontrollen i en enkel och motiverande datoraktivitet, tex i ett spel- eller ritprogram.

Utprovningen är en dynamisk process och man kan behöva omvärdera och göra justeringar flera gånger för att det ska bli bra och fungera så optimalt som möjligt. Uppföljning måste planeras in och justeringar behöver ofta göras flera gånger över tid.

Bakgrund till projektet

Finmotorisk förmåga inbegriper användning av mindre muskelgrupper för precisa rörelser och aktiviteter. Barn med finmotoriska funktionsnedsättningar kan ha svårt att skriva med papper och penna i skolarbetet. Användning av datorer för skrift kan underlätta, men det kan också vara svårt att handskas med vardagsteknik, som datorer, surfplattor och telefoner, vilket kan resultera i ett digitalt utanförskap (Buchholz, Ferm, & Holmgren, 2018; Jaeger, 2012; Johansson & Gustavsson, 2019). Dessa barn kan dra nytta av ett hjälpmedel i form av ett individuellt utprovat alternativt styrsätt, vilket kan förbättra precision och hastighet vid musstyrning (Thunberg, Livingstone, Buchholz, & Field, 2021). De förskrivningsbara alternativen kan vara klumpiga och ofta färgglada (bild 1). Klinisk erfarenhet visar att det är vanligt att barn i grundskola undviker att använda alternativa styrsätt som de kan uppleva som annorlunda och stigmatiserande.

I Europa är dator/TV-spelande mycket populärt bland barn, med 68% av 6-10-åringar och 79% av 11-14-åringar, som ägnar sig åt denna aktivitet (ISFE, 2023). Verksamhetens arbetsterapeuter har i det kliniska arbetet med motoriska utredningar noterat att barn med finmotoriska funktionsnedsättningar ibland har oväntat god förmåga att styra en handkontroll för TV-spel. När dessa barn håller en handkontroll med tvåhandsfattning har de god precision och snabbhet, trots att det är små precisa rörelser som är svåra i andra liknande aktiviteter. När samma barn provar alternativa styrningar kan de behöva stora hjälpmedel och genomförandet går långsammare. Detta beror sannolikt till viss del på handkontrollernas utformning men också till viss del på att barnen ägnat mycket tid till att träna i denna motiverande aktivitet (Hickman et al., 2017).

Genom att installera ett specialprogram i datorn kan man använda en vanlig TV-spelskontroll för musstyrning. Det är dock svårt att göra i skoldatorer och hjälpmedel på grund av riktlinjer. TV-spelskontroller har många knappar och reglage som kan vara i vägen och det är inte säkert att storleken passar. Det finns i dagsläget inga förskrivningsbara hjälpmedel som motsvarar utformningen av en spelkontroll med tvåhandsfattning, vilket gör att dessa barn är hänvisade till hjälpmedel som inte fungerar optimalt och inte utnyttjar deras bästa motoriska förmåga.

Samverkanspartners

Sahlgrenska Universitetssjukhusets 3D kompetenscentrum.

Sahlgrenska Universitetssjukhusets 3D kompetenscentrum har som syfte att samla sjukhusets kompetens inom 3D-teknik och stötta hela sjukhuset inom diverse användningsområden för 3D-printing, virtuell operationsplanering och regulatoriska frågor inom kompetensområdet.

Kompetenscentret, som hör till verksamheten Medicinsk fysik och teknik, fungerar som ett nav mellan olika verksamheter och delar kompetens mellan medicinsk teknik, kirurgi och radiologi.

3D-kompetenscentrum - Sahlgrenska Universitetssjukhuset

Referenser

Buchholz, M., Ferm, U., & Holmgren, K. (2018). "That is how I speak nowadays" - experiences of remote communication among persons with communicative and cognitive disabilities. Disability and Rehabilitation, 40(12), 1468-1479. doi:10.1080/09638288.2017.1300340

Arbetsterapi för barn och ungdom, Studentlitteratur  340 (2016).

Hickman, R., Popescu, L., Manzanares, R., Morris, B., Lee, S.-P., & Dufek, J. S. (2017). Use of active video gaming in children with neuromotor dysfunction: a systematic review. Developmental Medicine and Child Neurology, 59(9), 903-911. doi:https://doi.org/10.1111/dmcn.13464

Higginbotham, D. J., Shane, H., Russell, S., & Caves, K. (2007). Access to AAC: present, past, and future. Augment Altern Commun, 23(3), 243-257. doi:10.1080/07434610701571058

ISFE. (2023). European video game player. Retrieved from https://www.videogameseurope.eu/data-key-facts/2021-key-facts-about-europe-s-video-games-sector/

Jaeger, P. T. (2012). Disability and the Internet. Boulder, Colorado: Lynne Rienner Publishers Inc.

Johansson, S., & Gustavsson, C. (2019). Svenskarna med funktionsnedsättning och internet: Användning av internet. . Retrieved from https://www.begripsam.se/forskning/internet/2019-rapporter-och-resultat

Lidström, H., & Zachrisson, G. (Eds.). (2005). Aktiv med dator - möjligheter för personer med rörelsehinder (1 ed.). Stockholm: Hjälpmedelsintitutet.

Thunberg, G., Livingstone, R., Buchholz, M., & Field, D. (2021). Environmental Adaptations. In M. Hadders-Algra (Ed.), Early Detection and Early Intervention in Developmental Motor Disorders - From Neuroscience to Participation (1 ed.). London: Mack Keith Press.