İşitme ve görme engellilere deri üzerinden ısıl uyartımlarla bilgi aktarımı için sistem tasarımı
System design for information transfer with thermal stimulation through the skin for the hearing and visually impaired people
Yazar: SELİN VULGA
Danışman: PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ ; DR. ÖĞR. ÜYESİ METİN YILDIZ
Başkent Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
İletişim, hayatın devamlılığı için temel ihtiyaçlarımızdan biridir. İletişim kanallarından herhangi birinde bir engeli bulunan kişi hayata katılmakta zorluk çekmekteyken, iletişimde en aktif kullanılan duyulardan işitme ve görmenin her ikisinde engeli bulunan birey için iletişim neredeyse imkansız hale gelmektedir. Bu durum kişinin bireysel özgürlüğüne de bir engel getirmektedir. Bu durumun önüne geçmek ve kişilere iletişim özgürlüklerini geri vermek için dokunsal sistemler geliştirilmektedir. Bu tez çalışmasında işitme ve görme engelli insanlar için soğuk uyartımlar kullanarak bilgi aktarımını gerçekleştiren bir sistem tasarımı üzerinde çalışılmıştır. İnsan vücudu sürekli uyaranlara karşı bir süre sonra tepkisini azaltmaktadır. Dokunsal duyuların ortak özelliği olan bu durum adaptasyon olarak adlandırılır. Soğuk uyartımların tercih edilme sebebi adaptasyon sürecinin uzun olmasıdır. Bunun yanında literatürde, dokunsal sistemlerde soğuk uyartım üzerine yapılmış bir çalışma bulunmamaktadır. Özel engelli alfabeleri dışında her dilin harflerine göre kodlanabilecek, daha önce kullanılmayan ikilik tabanda bir kodlama sistemi geliştirilmiştir. Uyarıcılar olarak kullanılan termoelektrik modüller (peltierler), bir elin üstünde 5 parmağın proksimal kısımlarına yerleştirilmiştir. Girilen metnin harf analizini gerçekleştiren yazılım, uyarıcıların ikili kodlara (0-1) göre soğuk uyartım gönderimini kontrol etmektedir. Algılanabilen maksimum frekans değeri 2 Hz olarak belirlenmiş ve deneylerde bu değer aktarım frekansı olarak kullanılmıştır. 10 sağlıklı denek üzerinde gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda %80'lik bir algılama doğruluğu saptanmıştır. Frekansın kişiye göre ayarlanabilir olması, engelli kişilerin algılarının daha gelişmiş olması, sisteme alışma sürecinin iyileştirilmesi ve donanım üzerinde yapılacak çalışmalar bu algılama doğruluğunu artıracaktır.

Abstract:
Communication is one of fundamental need for the persistence of life. Even if one of the communication channels is impaired, people that own this disability have difficulties to join life. If the audio and visual channel which are the most active communication ways have defect the communication is nearly impossible. This situation is an obstacle for individual independence. For covering the situation and giving back the independence to this people, tactile systems are being developed. In this thesis, the system design that transfer information with cold stimuli for the people who are hearing and visually impaired was studied. Human body decrease the reaction to the continues stimulation. This situation is called adaptation that is the common property for tactile senses. The reason that selecting the cold stimuli is adaptation time is long. Also there is no study with the cold stimuli in the literature. Besides special alphabet for disabled people, a new alphabet that could encrypting to all language to binary system. Thermoelectric modules (peltiers) that have used as actuators are placed on the proximal area on the 5 fingers. Software analyzes the input text, controls the stimulis according to binary code. The maximum detectable frequency is determined as 2 Hz and it is used in experiments. Results of the experiments that perform on the 10 healthy voluntary subjects is about %80 accuracy of the detection. Frequency can be adjusted according to the person, the perception of disabled people is improved, the process of getting used to the system and the studies on the hardware that all will increase this perception accuracy.