Diseño, desarrollo y experimentación práctica con emuladores de ratón personalizados

Transcripción

1 Diseño, desarrollo y experimentación práctica con emuladores de ratón personalizados Germán Fabregat Llueca 1 y David Carreres Lacasa 2 1. Universitat Jaume IÁrea de Arquitectura y Tecnología de Computadores (ATC). Castellón 2. Maset de Frater.Centro de Promoción Cultural e Integración Social de Personas con Discapacidad Resumen Presentamos a continuación un proyecto de investigación entre la Universidad Jaume I de Castellón y el Centro Maset de Frater, que ha contado con la participación de estudiantes de proyectos en prácticas y su director. El objetivo de está colaboración se ha centrado en el diseño, desarrollo y experimentación práctica en el contexto educativo de atención a personas con importante discapacidad, de distintos tipos de emuladores de ratón, personalizados a las características de los usuarios finales. Palabras clave: emuladores, discapacidad 1. Introducción El uso de distintas herramientas tecnológicas, utilizadas como soporte material para incrementar, mantener o mejorar las capacidades funcionales de los individuos es una práctica común en el ámbito de la intervención con personas con discapacidad (Soto y Hurtado, 2005). Desde esta tesitura, varios términos han sido acuñados para tratar de definir, delimitar y/o clasificar, el campo de actuación de la atención tecnológica en personas con discapacidad. Entre ellos podemos encontrar: ayudas técnicas, tecnología asistida o asistente, tecnología de apoyo, tecnología de la rehabilitación o tecnología de ayuda, etc. Sin entrar en valoraciones semánticas y dejando aparte las connotaciones y matices que presentan todas estas categorías, parece claro que una de las áreas aquí incluidas, sobre todo cuando hablamos de intervención educativa, hace referencia a las tecnologías de acceso al ordenador (Adaptative Technology). Se englobarían aquí, todos los sistemas (hardware y software) que permiten a personas con discapacidad utilizar los sistemas informáticos convencionales utilizando distintos periféricos y dispositivos como ayudas técnicas. Partiendo de estas coordenadas conceptuales, durante los dos últimos años hemos estado trabajando en estrecha colaboración con la Universitat Jaume I a través del Departamento de Informática y Ciencias de los Computadores, en el diseño, desarrollo y posteriores pruebas en el contexto educativo de atención a personas adultas, en su mayor parte afectadas por parálisis cerebral, de distintos dispositivos equivalentes al mouse o ratón convencional. Con la inestimable ayuda de los estudiantes D. Fernando Dueñas y D. Iván Cembellín, de la asignatura proyectos informáticos de sistemas, supervisados por el profesor D. Germán Fabregat, se entregaron en marzo de 2010 los primeros tres dispositivos, en un acto académico al que acudieron los propios usuarios finales, y que, al día siguiente quedaron instalados y operativos en sus respectivos entornos de trabajo. Estamos hablando de soluciones de accesibilidad al ordenador personal basadas en el hardware, a través de tecnologías mecánicas, que permiten utilizar un emulador de ratón de la misma manera y funciones semejantes a un ratón estándar. Como acertadamente señala J. Fonoll (2003), la importancia del ratón y del teclado en los sistemas informáticos hace que, 25 Años de Integración Escolar en España 1

2 conseguir su emulación con otros periféricos, sea un objetivo irrenunciable para las personas que trabajan en el mundo de la discapacidad. 2. Diseño y desarrollo del dispositivo Emular el uso de un ratón convencional, implica que un dispositivo determinado efectúe las funciones que normalmente realizamos con el ratón convencional o trackball como: desplazar el cursor por la pantalla, hacer el clic o doble clic, seleccionar y arrastrar, etc. Para ello se ha utilizado un microcontrolador con puerto USB, programándolo para comunicarse con el ordenador mediante el protocolo estándar HID (human interface device) soportado por todos los sistemas operativos actuales sin necesidad de drivers. El microcontrolador lee las entradas de los dispositivos mecánicos actuados por los usuarios y las envía en forma de las correspondientes acciones (pulsaciones de teclas, desplazamiento del cursor, liberación de botones ). De esta forma, modificando sólo la parte de interacción con la mecánica se puede adaptar fácilmente el dispositivo a cualquier necesidad. Aunque la experiencia no es novedosa, por cuanto existen en el mercado productos comerciales muy similares, dotados de prácticamente las mismas prestaciones, sí nos parece relevante destacar el procedimiento seguido en todas las fases del proyecto hasta la entrega del material y su posterior evaluación ya en el contexto educativo formal y no-formal. En primer lugar, resulta gratificante que estudiantes del último curso de sus estudios de Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas aceptaran el reto de este proyecto y valoraran su rentabilidad social por encima de otras consideraciones. También el mundo universitario, no sólo a través del profesor-supervisor de los estudiantes, sino de otros miembros y recursos de la comunidad universitaria, valoró en su justa medida la repercusión del hecho, otorgándole la importancia significativa que merecía y publicitando su desarrollo. Continuando con todo el proceso, nos parece importante resaltar que estos primeros tres prototipos ya entregados, no han sido sino sólo el comienzo del diseño de otros dispositivos en los que se está ya trabajando y que parten de una misma concepción general basada en una serie de premisas básicas. Entre ellas: Abaratan de manera notable el coste de emuladores de ratón similares disponibles en el mercado. La reducción del coste la estimamos por encima del 500 %. Además el diseño es libre y está a disposición de los centros o usuarios que quisieran utilizarlo, siempre sin fines comerciales. El diseño y tamaño de las tarjetas controladoras permiten modificar las distintas mecánicas y adaptarlas, como un traje a medida, al usuario final. De esta forma cada dispositivo se personaliza en función de las características del alumno. Podemos variar a conveniencia el tamaño, forma, textura y ubicación de los botones, el número de éstos, la velocidad del cursor, la sensibilidad del joystick, etc. Todo ello permite una flexibilidad impensable en todos y cada uno de los dispositivos a implementar sin alterar significativamente el coste final. Los elementos y componentes de los distintos emuladores de ratón desarrollados, se hallan disponibles en tiendas y comercios dedicados a la venta de productos electrónicos o también a través de páginas de venta online, en Internet. Por tanto pueden ser fácilmente adquiridos. Como característica peculiar cabría reseñar que los tres primeros dispositivos utilizan joysticks reciclados de sillas de ruedas eléctricas Años de Integración Escolar en España

3 Dado que el desarrollo de la tarjeta controladora respeta los estándares actuales, el puerto USB y el protocolo HID, no son necesarios drivers ni software adicional, por lo que cualquier ordenador personal lo reconoce sin mayores problemas. Este hecho confiere al propio dispositivo total portabilidad. La relativa simplicidad de la tecnología mecánica empleada y la seguridad en la respuesta, hacen de estos equipos elementos duraderos y robustos que no requieren mantenimiento y que podrían ser fácilmente reparados. En los nuevos diseños, al separar la mecánica particular de lo que sería el núcleo controlador (donde se halla ubicado el circuito que alberga el microcontrolador, además del conexionado al puerto USB, y los pulsadores que controlan la velocidad del cursor), podemos trabajar no sólo utilizando las manos sino también el mentón o la boca. Este hecho aumenta significativamente el número de usuarios a los que va dirigido. La utilización del emulador de ratón no anula a otros periféricos conectados a distintos puertos, con lo cual el educador puede intervenir en la corrección de una actividad concreta sin interferir en su desarrollo. Se consigue pues la independencia de manejo entre alumno y monitor. 3. Experiencia práctica Como ya hemos indicado someramente en algún apartado anterior, los emuladores de ratón diseñados en un principio para ser manejados con las manos (derecha e izquierda cambiando el joystick de lado), fueron instalados y utilizados rápidamente sin mayores contratiempos. El hecho de que la mayoría de usuarios manejaran sus propias sillas de ruedas con el mismo tipo de joystick instalado en estos dispositivos, contribuyó sin duda a su rápida asimilación en el aula. A partir de aquí, la utilización concreta del ratón adaptado en distintos tipos de actividades manejando diferentes programas estándar, dependerá fundamentalmente de la capacidad cognitiva del usuario y su destreza en el manejo del periférico. Dado que el emulador de ratón se comporta igual que un ratón convencional o un trackball, el número de aplicaciones informáticas a utilizar es muy amplio. Desde programas basados en esquemas de causaefecto, establecer relaciones en correspondencias de distinta complejidad, resolver puzzles y rompecabezas, etc., hasta controlar un procesador de textos, una hoja de cálculo, dibujar, jugar, navegar por Internet En concreto, siete usuarios se benefician actualmente en nuestro centro de estos dispositivos, que como decimos, han sido personalizados de acuerdo a las características particulares de cada uno de ellos. La experiencia cotidiana nos dice que el mejor sistema de acceso al ordenador es la combinación de diferentes recursos, intercambiables en función de las tareas a realizar. Así, hemos configurado espacios de trabajo individualizados que implementan distinto hardware y software para conseguir interfaces más amigables e intuitivos para el alumno. 25 Años de Integración Escolar en España 3

4 Fig 1. Dispositivo emulador de ratón 4. Resultados y conclusiones A tenor de lo ya comentado, la valoración final de este proyecto concreto es realmente positiva. A partir de los tres prototipos base diseñados por la Universitat Jaume I de Castellón, nuevas mecánicas han sido implementadas en otros dispositivos semejantes para dar respuesta a las nuevas demandas que han ido surgiendo. Tales demandas van más allá de los límites de nuestro Centro, de manera que en la actualidad tres usuarios escolarizados en otros tres centros de la zona (ordinarios y específicos) se benefician de estos recursos. Estamos convencidos de que el actual sistema educativo debería garantizar la disponibilidad de recursos informáticos de uso individual a aquellos alumnos cuyo único medio de acceso al currículo y a la comunicación dependa de la tecnología. Sin embargo, constatamos que todavía queda excesivo trecho por recorrer. En este sentido, Centros de atención a personas con discapacidad como el nuestro, contando con la inestimable ayuda del mundo universitario, deben asumir el vacío existente configurándose en la práctica como centros de recursos tecnológicos, abiertos a la comunidad educativa con el fin de que la experiencia acumulada por los profesionales y los materiales existentes, puedan ser conocidos y utilizados en la atención de alumnos con necesidades especiales escolarizados en los centros ordinarios. 5. Líneas de futuro Existe un deseo compartido por parte de la Universitat Jaume I y el Centro Maset de Frater por seguir trabajando en el desarrollo de nuevos sistemas de acceso al ordenador, así como de optimizar los dispositivos ya operativos sobre los que versa esta comunicación. Para mejorar éstos últimos, nos parece importante el hecho de contar con mecánicas separadas del núcleo controlador, de manera que podamos diseñar dispositivos de menor tamaño, livianos y totalmente personalizados a las características de un mayor número de usuarios que por sus propias características no precisen de dispositivos tan robustos y compactos sino más sensibles y precisos. Estaríamos hablando de personas con patologías degenerativas que si bien requieren una mayor destreza, precisan menor fuerza de activación en las respuestas Años de Integración Escolar en España

5 Por otro lado, poder utilizar tecnologías de infrarrojos o de bluetooth, nos permitiría prescindir del cableado externo, con las consiguientes ventajas que eso supone para el usuario. Finalmente, investigar en el uso de nuevos periféricos que, aunque de entrada no estén concebidos para fines educativos formales, puedan ser adaptados a dispositivos más versátiles y flexibles en el contexto del aula, es sin duda, una línea de investigación novedosa y que puede aportar nuevas posibilidades a explorar. Agradecimientos Nuestro agradecimiento al Profesor D. Julio Aparicio, del Departamento de Ingeniería y Ciencias de los Computadores de la Universitat Jaume I, por servir de nexo entre la UJI y el Centro Maset de Frater. Referencias bibliograficas Fonoll, J. (2004). Nuevos periféricos utilizados como ayudas técnicas para personas con discapacidad. En Soto, F. J. y Rodríguez, J (Coord.) Tecnología, Educación y Diversidad: retos y realidades de la inclusión digital. Consejería de Educación y Cultura. Murcia. Soto, F. J. y Hurtado, M. D. (2005).Tecnologías de ayuda y atención a la diversidad: oportunidades y retos. En Soto, F. J. y Hurtado, M. D. (Coords.) Tecnologías de ayuda en contextos escolares. Consejería de Educación y Cultura. Murcia. Cómo citar este trabajo: Fabregat, G. y Carreres, D. (2010) Diseño, desarrollo y experimentación práctica con emuladores de ratón personalizados. En Arnaiz, P.; Hurtado, Mª.D. y Soto, F.J. (Coords.) 25 Años de Integración Escolar en España: Tecnología e Inclusión en el ámbito educativo, laboral y comunitario. Murcia: Consejería de Educación, Formación y Empleo. 25 Años de Integración Escolar en España 5