Viewing posts from: November 2000
20May
Arduıno ile LED Parlaklığının Kontrolü
Arduino ProjeleriLeave a comment

05. ARDUINO PROJE | LED PARLAKLIĞININ KONTROLÜ

Read More
19May
Arduıno ile Seriport Ekranı Uygulaması
Arduino ProjeleriLeave a comment

04. ARDUINO PROJE | SERİPORT UYGULAMASI

Read More
18May
Buton İle LED Kontrolü
Arduino ProjeleriLeave a comment

03. ARDUINO PROJE | BUTON İLE LED KONTROLÜ

Read More
18May
Arduıno İle Kara Şimşek Devresi
Arduino ProjeleriLeave a comment

02. ARDUINO PROJE | KARA ŞİMŞEK DEVRESİ

Read More
12Nis
Açık Kaynak Ventilatör Tasarım Örnekleri
Açık Kaynak Solunum Cihazı ÇözümleriLeave a comment

Açık Kaynak Ventilatör Tasarım Örnekleri

Yazımızda, COVID-19 ile mücadelede önemli bir konu olan açık kaynak ventilatör tasarım örneklerine yer veriyoruz. Amacımız bu konuda bir farkındalık oluşturmak. Umarız yazımızda derlediğimiz ventilatör tasarım örnekleri herkese ilham kaynağı olur.

Giriş

COVID-19 salgını ile mücadelede eksikliğinin hissedilebileceği öngörülen tıbbî malzemelerden biriside kuşkusuz solunum cihazlarıdır. Umarız hiçbir zaman bu tarz çözümlere ihtiyacımız olmaz. Ancak ileride ne olacağını bilmiyoruz ve hazırlıklı olmakta fayda görüyoruz.

Hatırlayacağınız üzere daha önceki yazımızda örnek bir ventilatör tasarımını sizlerle paylaşmıştık. Bu yazımızdaki amaç ise ventilatörlerin sadece tek bir tasarım şeklinin olmadığını ve birçok tasarımcının ortaya koyduğu farklı ventilatör tasarımlarını sizlerle paylaşmaktır.

Unutulmamalıdır ki açık kaynak bir şekilde üretilen ventilatörler kesinlikle gerçek bir solunum cihazının yerini tutmaz. Açık kaynak ventilatörleri ancak ve ancak son çare olarak, gerçek solunum cihazı sayısının yeterli olmadığı durumlarda hastada son umut olarak kullanılacak şekilde düşünebilirsiniz.

Aşağıda sıralanmış ventilatörlerin genel çalışma mantıkları şu şekildedir;

  • Ambu balonunu sıkıştırıp gevşeten bir kol veya düzenek,
  • Bu kolun hareket edilmesini sağlayan bir motor,
  • Motorun açı ve hız kontrolünü yapmaya imkân sağlayan mikro denetleyici kontrollü motor sürücü devresi.

Evet şu zamana kadar yaptığımız araştırmalar neticesinde açık kaynak ventilatörlerin bu üç ana bölümden oluştuğunu söyleyebiliriz. Birbirlerinden farklarını ise gelin aşağıdaki videoları izleyerek hep birlikte inceleyelim…

Ventilatör Tasarım Örneği-1 : MIT E-Vent

Örneklere yaptığımız araştırmaları içinde en beğendiğim proje olan MIT E-Vent (for emergencty ventilator) projesinden bahsetmek istiyorum.

2010 yılında MIT Üniversitesi’ndeki birkaç öğrenci düşük maliyetli mekanik ventilatörün tasarımı ve prototipi üzerinde çalışıyorlar. Bu konuda yaptıkları tasarımları ve testlerini açıkladıkları bir makale de yayınlıyorlar. Makaleye buradan ulaşabilirsiniz. Fakat konu daha ileri gitmiyor. Günümüzde koronavirüs salgını ortaya çıkınca, on yıl önce grupta bulunan kişiler tekrar bir araya getiriliyor ve 12 Mart’ta MIT E-Vent adında bir ekip kuruluyor. Bu ekip daha önceki çalışmaları hızla geliştirip yeni bir ventilatör tasarımı hazırlamayı başarıyorlar.

2010 yılında geliştirilen modelin 100$’lık bir maliyetinin olduğunu söylüyorlar. Fakat günümüzde, değişen fiyatlardan dolayı geliştirilen modelin 400$ – 500$ aralığında olduğunu söylüyorlar.

Ekibin amacı tasarımları için FDA onayı almak. Bunun içinde tasarımlarını iyileştirmeye devam ediyorlar. Ayrıntılar için MIT E-Vent web sitesini ziyaret edebilirsiniz.

Ventilatör Tasarım Örneği-2 : Rıce Üniversitesi Öğrencileri

Rice Üniversite’sindeki öğrencilerden oluşan bir grup, ventilasyon işlemi manuel olarak yapıldığında çok yorucu olduğu probleminden yola çıkarak bu sistemi otomatikleştiren bir sistem geliştirmişler.

Yukarıdaki videonun yayınlanma tarihine bakarsanız şaşırabilirsiniz. Bu tarihte koronavirüs salgını ortada yoktu. Yani demek istediğim, manuel ventilasyon işlemi her zaman için bir problemdi. Hayati tehlikesi bulunan hastalara manuel ventilasyon işlemi uygulanırken kişi yorulabiliyor ve verimli bir şekilde bu işlemi gerçekleştiremiyordu.

Günümüzde de sağlık çalışanları bir hastanın başında sürekli duramayacağı için otomatik ventilasyon yapan bu tip makineler önem arz ediyor. Belki de ilerleyen süreçte bu tasarımlar, ucuz maliyetlerinin getirdiği avantajla da FDA onayı vs. gibi gerekli tıbbî onayları aldıktan sonra sağlık kuruluşlarında kalıcı olarak kullanılabilir hale gelir.

Ventilatör Tasarım Örneği-3 : OEDK

Bu tasarımda, Rice Üniversi’nde bulunan OEDK (Oshman Engineering Design Kitchen) merkezi içinde kurulan bir ekibe ait.

Burada tercih edilen motor tipi step motor olmuş. Step motorlar bildiğiniz üzere üç boyutlu yazıcılarda da daha hassas açı ayarı yapılabildiği için tercih edilen motor tipleridir. Her motorda olduğu gibi bu motorlarda ısınabilmektedir. (Videoda da göreceğiniz üzere motorların sıcaklıklarının durumunu öğrenmek için termal kamera ile izliyorlar.) Bu nedenle bu motorların doğru bir şekilde kontrol edilmeleri önemlidir.

Ekibe ait diğer tasarımlara buradan ulaşabilirsiniz.

Ventilatör Tasarım Örneği-4 : AIR – Automatic Inhalation Resuscitator

Bu tasarımda ise önceki tasarımdan farklı olarak servo motor tercih edilmiş. Servo motorlar, step motorlardan farklı olarak sadece 0-180 derece aralığındaki açı değerlerinde dönüş yapabilirler. Bu motorların miline(dönen uç) uygulanabilecek maksimum yük miktarına dikkat edilmelidir.

Bu tasarımı bir önceki tasarımdan farklı kılan bir diğer özellik ise ambu balonunu sıkıştıran düzeneğin tek bir koldan oluşuyor olmasıdır. Bu kol ile servo motor arasındaki bağlantı bir ip ile yapılmış. İp ne kadar dayanıklı tercih edilirse edilsin bu tip bir cihazda bence kesinlikle kullanılmamalıdır. Bu açıdan bu tasarım diğerlerine göre biraz narin göründü benim gözüme.

Tasarımda servo motorun yanı sıra yazının başında da belirttiğim gibi motorun açı ve hız ayarını yapan bir kontrol sistemi de mevcut. Bu sistem açık kaynak ventilatörde olmazsa olmaz bir kısımdır. Açı ve yön kontrolünün manuel olarak yapılmasının yanında hazır modlarda sisteme eklenmiş.

Ventilatör Tasarım Örneği-5 : Alex Gradea

Step motor kullanılarak hazırlanmış bu modeli görünce aklıma direkt üç boyutlu yazıcıların mekanik tasarımı geldi. Ayrıca bu tasarımda motor sürücü devresini ve mikrodenetleyiciyi (Arduino) rahatlıkla görebiliyorsunuz.

Ambu balonunu sıkıştıran kolları üç boyutlu yazıcıdan üretmiş. Dikkat ederseniz kollar içer doğru bükülmüş şekilde tasarlanmış. Bu tasarım, ambu balonunun daha verimli bir şekilde sıkıştırılması adına güzel olabilir.

Ventilatör Tasarım Örneği-6 : V Yuvalı Ventilatör

Bu zamana kadar gördüğüm en küçük modellerden birisi. Ayrıca bu ventilatör, tasarım mantığı açısından da diğerlerinden farklılaşıyor. Videoda parçaların nasıl birleştirildiğini görebilirsiniz. Tasarımcı parçaları dxf formatında paylaşmış. Buradan ulaşabilirsiniz.

Sonuç

Yazının başında da bahsettiğim gibi bu listedeki hiçbir cihaz şu an tıbbî bir onay almış durumda değil. Yani direkt olarak sağlık kuruluşlarında hastada uygulanabilecek durumda değiller. Ancak ve ancak solunum cihazlarının yetersiz olduğu durumlarda son çare olarak düşünülmüştür.

Manuel ventilasyon işlemini kolaylaştırmak adına geliştirilen bu tasarımlar sadece bu kadar değil. Yeri geldikçe bu listeye yeni tasarımları ekleyeceğiz. Eğer sizinde bulduğunuz ventilatör tasarımları varsa bizimle paylaşmaktan lütfen çekinmeyin. Sizinde yapacağınız katkılarla birçok tasarım, bu yazı vasıtasıyla toplumumuza ilham kaynağı olabilir.

Read More
05Nis
Ambu Balonu İle Açık Kaynak Ventilatör Yapımı
Açık Kaynak Solunum Cihazı ÇözümleriLeave a comment

Ambu Balonu İle Açık Kaynak Ventilatör Yapımı

COVID-19 virüsü ile mücadele kapsamında, ilerleyen süreçte solunum cihazlarının bir sorun haline geleceği düşünülmektedir. Bu nedenle birçok kişi veya firma temel olarak aynı mantığa dayansa da birçok farklı ventilatör tasarımını açık kaynak olarak paylaşıyor. Bu yazıdaki amaç ise dünyanın farklı kesimlerindeki insanların yapmış olduğu ventilatör tasarımlarını dilimize kazandırmak ve birçok kişiyi bu konuda bilgilendirmektir. Bu doğrultuda örnek bir “ventilatör yapımı” projesinin çevirisi yapılmıştır.

Giriş

Bu tasarım şu aşamada NHS(National Health Service – Ulusal Sağlık Servisi) gereksinimlerini karşılamamaktadır ve tedavi için ihtiyaç duyulacak tıbbi ürün onayına sahip değildir. Ventilatör yapımı için istenen NHS gereksinimlerine aşağıdaki linkten ulaşabilirsiniz.

NHS Hızla Üretilmiş Ventilatör Sistem Özellikleri

NHS gereksinimlerini karşılamak amacıyla bir sonraki versiyona yönelik iyileştirmelerin bir listesi GitHub klasöründe tutulur.

GitHub Kodları

Uyarılar

  • Bu cihaz basit olarak tasarlanmış, hızlı üretilen bir ventilatördür. Bu cihaz mevcut bir hastane ventilatörü yerine kullanılmamalıdır. Bunlar sadece mevcut ventilatörlerin bulunamaması nedeniyle hastanın başka alternatifinin olmadığı son çare olarak kullanılmalıdır. Tamamen tıbbi sertifikalı bir cihaz değildir ve bu şekilde kullanılmamalıdır. Cihaz, eğitimli tıp uzmanları tarafından kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve yalnızca eğitimli tıp uzmanları tarafından kullanılmalıdır; evde kullanım için tasarlanmamıştır.
  • Bu cihazın tasarımcıları ve üreticileri, bu cihazdan kaynaklanabilecek herhangi bir ölüm veya yaralanmadan sorumlu tutulamaz.
  • Bu cihazın tasarımcıları ve üreticileri, bu cihazın etkinliği ve / veya güvenliği konusunda hiçbir garanti vermemektedir.
  • Bu tasarım dyson veya Dyson CoVent dahil diğer ventilatör projeleriyle bağlantılı değildir.

Tasarım

Bu tasarım, bir PEEP valfi ile birleştirildiğinde COVID-19 solunum tedavisi için NHS gereksinimlerinin çoğunu karşılayacak, elle çalıştırılan ve ambu balonu olarak da bilinen bir BVM’ye (Balon Valf Maskesi) dayanır.

NOT: Bu projede yapılan ventilatör, sağlık çalışanlarının balon valf maskesi kullanarak el ile yaptıkları solunum destek işlemini otomatikleştirmektedir. Balon Valf Maske’nin çalışma sistemi aşağıdaki videoda anlatılmaktadır.

Adım-1: Malzeme Listesi

Ventilatör yapımı için gerekli olan malzemeler aşağıdaki gibidir.

  • Arduino UNO
  • Arduino Motor Sürücü Shield
  • Redüktörlü DC Motor (20-40 RPM)
  • Arduino DJ Shield
  • 12V/3A Adaptör
  • On/Off Anahtar
  • 4 Adet Kablo Bağı
  • 2 Adet 25-40 mm Jubilee Hortum Klipsi
  • 9 Adet M6x25mm Civata
  • 4 Adet M6x15mm Civata
  • 13 Adet M6 Somun
  • 1 Adet M6 Naylon Uçlu Kilit Somunu
  • 1 Adet M8x40mm Civata
  • 1 adet M8 Somun
  • Valf Halka Adaptörlü PEEP Valfi
  • Maske Uzatma Tüpü
  • Maske Askısı
  • Ambu Balonu
  • Lazer Kesim Şase Parçaları

Lazer kesim için DXF dosyalarına buradan ulaşılabilir.

Adım-2: Şase Montajı

Aşağıda dosya isimleri verilmiş parçaları belirtilen adetlerde lazer ile kesin.

  • 1 Adet “Back plate.dxf”
  • 1 Adet “Left side big hole.dxf”
  • 1 Adet “Base plate.dxf”
  • 1 Adet “Arduino DJ shield cover V2.dxf”
  • 1 Adet “right side small hole.dxf”
  • 4 Adet “arm contact ring 25mm.dxf”
  • 2 Adet “Base fins”

Montaj için gerekli olan parçalar aşağıdaki gibidir.

  • 9 Adet M6x25mm Civata
  • 4 Adet M6x15mm Civata
  • 14 Adet M6 Somun

Aşağıdaki videoda şase montajının nasıl yapıldığı gösterilmiştir.

Adım-3: Motor Montajı

Resimlerde de gösterildiği gibi;

  • Arka plakadaki 6 delikten 4 kablo bağını, 4 tanesi yatay eksende birbirine paralel olacak şekilde takın.
  • Sonra kablo bağlarındaki ve motorun etrafındaki halkalardan 2 adet jubilee klipsini geçirin.
  • Sonra klipsleri, motoru güzel bir şekilde kavrayacak şekilde sıkın, ancak çok fazla sıkmayın. Çünkü gövdeyi ezebilir ve motora zarar verebilir.

Adım-4: Motor Kolun Montajı

  • Motor kolunu M8 somun ve cıvatasını kullanarak takın.
  • Torba üzerindeki baskı kuvvetini dağıtmak için, küçük lazer kesim dairelerinin bir kısmını uzun M6 cıvatası ve somunu ile kolun ucuna takın. Ekstra yastıklama için kolun ucuna biraz kabarcık sargı veya kumaş eklenebilir. Çünkü kol uzun süreli kullanımda torbaya takılabilir.

Adım-5: Elektronik Bağlantılar

  • Motoru, motor sürücüsünün A ile gösterilen motor portuna bağlayın.
  • 12V güç kaynağını motor sürücüsünün Vin girişlerine bağlayın.
  • Anahtarı güç kaynağına uygun şekilde bağlayın ve anahtarı yan paneldeki 6,35 mm’lik deliğe monte edin.
  • Arduino DJ kartını lehimleyin ancak motor sürücüsü A0 ve D3 pinlerine ihtiyaç duyduğu için yalnızca aşağıda listelenen bileşenleri lehimlemeye dikkat edin.
    • A1’deki POT
    • A2’deki POT
    • D2’deki buton
    • D6’daki buton
  • Motor sürücü kartını ve Arduino DJ kartını Arduino UNO’nun üzerine takın ve M6 somun ve cıvata kullanarak, lazerle kesilmiş UI paneli ile yerine sabitleyin.

Adım-6: Yazılım

Ventilatör yapımı için gerekli olan Arduino kodları aşağıdaki GitHub linki kullanılarak indirilebilir.

Arduino Kodları GitHub Linki

Adım-7: Sonuç

Kaynak

Bu yazıda, dünyada COVID-19 ile mücadele kapsamında son çare olarak açık kaynak bir şekilde geliştilen ventilatör tasarımlarının yaygınlaştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda örnek bir ventilatör yapımı proje içeriğinin bir kısmı aralara ufak yorumlar da eklenerek dilimize çevrilmiştir. Projenin orjinal haline aşağıdaki linkten ulaşılabilir.

Kaynak Link: https://www.instructables.com/id/COVID-19-Rapid-Manufacture-Ventilator-BVM-Ambubag-/

Read More
22Ara
Arduıno İle Blınk Uygulaması
Arduino ProjeleriLeave a comment
Read More
×

Powered by WhatsApp Chat

×