Speathe: comunicación impulsada por respiración para usuarios paralizados

Speathe: Comunicación impulsada por respiración para usuarios paralizados

Speathe es una innovadora plataforma de comunicación en evolución que convierte patrones de respiración del usuario en habla audible y texto. Diseñada para personas que perdieron el habla por parálisis, ofrece método discreto, manos libres para transmitir mensajes, emociones y frases cotidianas.

Componentes hardware

Altavoz

3 W, 4 Ω para salida de audio clara.

Dispositivo Android

Ejecuta la aplicación móvil React-Native.

Walabot

Sensor acústico que captura energía de respiración y la clasifica como respiraciones cortas o largas.

Raspberry Pi 3 Model B

Ejecuta back-end Python y servidor Flask.

Pila software

• Python 3 – para lógica back-end e integración Walabot.
• Flask – servidor web ligero en la Raspberry Pi.
• React-Native – interfaz móvil multiplataforma.

Cómo funciona

Detección de respiración y codificación tipo Morse

El sensor Walabot mide energía de cada respiración. Tras breve calibración, energías se comparan contra umbral para clasificar respiraciones como cortas (punto) o largas (raya). Una secuencia de respiraciones se traduce a patrón código Morse (ej. "-.-.-"). La Raspberry Pi compara este patrón con letras y frases predefinidas.

Acrónimos predefinidos

Para reducir esfuerzo de escritura, acrónimos comunes de tres letras (ej. ABC, XYZ) mapean directo a frases completas. Cuando el sistema detecta un acrónimo, la app móvil muestra el texto expandido inmediatamente.

Arquitectura servidor

La Raspberry Pi aloja servidor Flask en IP estática. Recibe datos derivados de respiración, almacena variable "mensaje" actual y expone endpoints para que la app móvil consulte o envíe respuestas.

sudo nano /etc/dhcpcd.conf # Añade al final del archivo
interface eth0
static ip_address=192.168.43.211
static routers=192.168.43.1
static domain_name_servers=192.168.43.1
interface wlan0
static ip_address=192.168.43.211
static routers=192.168.43.1
static domain_name_servers=192.168.43.1
# Guardar con Ctrl+O y salir con Ctrl+X
sudo reboot

Aplicación móvil

La app React-Native sondea continuamente endpoint Flask para último mensaje. Cuando recibe cadena no vacía, muestra el texto y lo reproduce en voz. Usuario puede responder escribiendo en la app, que envía el texto al servidor. El servidor pronuncia la respuesta por el altavoz, permitiendo comunicación bidireccional.

Pasos de implementación

1. Instala Python 3 en la Raspberry Pi.
2. Descarga SDK Walabot para tu SO. Explora el BreathingExample.py provisto para entender adquisición de datos del sensor.
3. Configura servidor Flask en la Raspberry Pi y IP estática como se muestra arriba.
4. Construye la app React-Native, actualizando URL del servidor a la IP de tu Pi.
5. Conecta Walabot a la Pi, altavoz y dispositivo Android vía Wi-Fi.
6. Lanza la app, haz calibración rápida y empieza a hablar mediante respiración.

Pruebas

Ejecuta back-end Python en la Raspberry Pi, asegura que IP estática es accesible, y despliega APK en tu dispositivo Android. Abre la app, alinea tu patrón de respiración y observa traducción en tiempo real de respiración a texto.

Para ejemplos de código detallados y tips de depuración, consulta la documentación del repositorio.

Únete a la comunidad

Invitamos a desarrolladores, investigadores y profesionales de salud a contribuir a la evolución de Speathe. Juntos, podemos crear ayuda de comunicación robusta y accesible para la comunidad paralizada.

Contacto y recursos

• Docs API Walabot: https://walabot.com/api/_pythonapi.html
• Descargas Python 3: https://www.python.org/downloads/
• React-Native: https://reactnative.dev/