Horus: an accessible and affordable eye gaze controlled communication aid for children with speech and motor impairments

Effective communication is a fundamental human need, yet for children with motor disabilities and chronic illnesses, especially in hospice care, this basic right can be a daily struggle. Project Horus addresses this challenge by designing an affordable and user-friendly assistive communication device specifically tailored for non-verbal children. The device is a standalone tablet paired with a docking station and equipped with an integrated front camera. It leverages eye-tracking technology to enable users to interact with the device using their pupils, allowing them to select characters on a T9 keyboard displayed on the tablet screen. Using predictive text algorithms, the device translates eye movements into meaningful words, enabling children to express themselves more effectively. This innovative product emphasis real-world usability over achieving benchmarks in accuracy or speed, ensuring it integrates seamlessly into the daily lives of children in hospital and hospice environments. Designed with affordability at its core, Project Horus offers an accessible alternative to existing high-cost augmentative and alternative communication (AAC) devices, which often remain out of reach for families in need. By combining Human-centered design principles with advancements in gaze detection technology, the project demonstrates how a thoughtfully engineered product can address the unique communication needs of children with motor disabilities. The resulting device not only empowers children to express their thoughts and emotions but also strengthens their interactions with caregivers, family members, and peers, contributing to an improved quality of life. This thesis showcases the potential of cost-effective innovation in assistive technology to bridge the gap between technical advancements and user accessibility.

Una comunicazione efficace è un bisogno umano fondamentale, ma per i bambini con disabilità motorie e malattie croniche, specialmente in hospice, questo diritto fondamentale può essere una lotta quotidiana. Project Horus affronta questa sfida progettando un dispositivo di comunicazione assistita conveniente e di facile utilizzo, specificamente pensato per i bambini non verbali. Il dispositivo è un tablet autonomo abbinato a una docking station e dotato di una fotocamera frontale integrata. Sfrutta la tecnologia di eye tracking per consentire agli utenti di interagire con il dispositivo utilizzando le loro pupille, consentendo loro di selezionare i caratteri su una tastiera T9 visualizzata sullo schermo del tablet. Utilizzando algoritmi di testo predittivo, il dispositivo traduce i movimenti oculari in parole significative, consentendo ai bambini di esprimersi in modo più efficace. Questo prodotto innovativo enfatizza l'usabilità nel mondo reale rispetto al raggiungimento di parametri di riferimento in termini di accuratezza o velocità, assicurando che si integri perfettamente nella vita quotidiana dei bambini in ospedale e in hospice. Progettato con l'economicità al centro, Project Horus offre un'alternativa accessibile ai dispositivi di comunicazione aumentativa e alternativa (CAA) ad alto costo esistenti, che spesso rimangono fuori dalla portata delle famiglie bisognose. Combinando i principi di progettazione incentrati sull'uomo con i progressi nella tecnologia di rilevamento dello sguardo, il progetto dimostra come un prodotto progettato con attenzione possa soddisfare le esigenze comunicative uniche dei bambini con disabilità motorie. Il dispositivo risultante non solo consente ai bambini di esprimere i propri pensieri ed emozioni, ma rafforza anche le loro interazioni con i caregiver, i familiari e i coetanei, contribuendo a una migliore qualità della vita. Questa tesi mostra il potenziale dell'innovazione conveniente nella tecnologia assistiva per colmare il divario tra progressi tecnici e accessibilità per l'utente.