top of page

IT-Start 2015 Екатеринбург

 

 

Группа "Робототехники" Хакасского государственного университета на IT-Start в г.Екатеринбург представвила 4 проекта работа над которыми велась более 1 года:

1. Подвижная интеллектуальная робототехническая система помощи инвалидам;

2. Робототехнический комплекс анализа сложной экологической обстановки;

3. Диагностический комплекс измерения физиологических параметров человека;

4. Автоматизированная система управления гидропонной тепличной установкой.

 

Все проекты, представленные на IT-Start, получили высокую оценку жюри:

Подвижная интеллектуальная робототехническая система помощи инвалидам - Приз "РБК" - 3 место;

Робототехнический комплекс анализа сложной экологической обстановки - Приз "РБК" - 2 место;

Автоматизированная система управления гидропонной тепличной установкой - 1 место фестиваля IT-Start.

 

Руководителем всех проектов является Сердюков Геннадий Федорович.

 

Мы на IT-Start г.Екатеринбург 2015 г.

Участники IT-Start 2015 Хакасский государственный университет (=>) Тумояков Л, Русин И, Бирюков М.

Бирюков Михаил с проектом "Подвижная интеллектуальная робототехническая система помощи инвалидам"

 

1. Подвижная интеллектуальная робототехническая система помощи инвалидам

Авторы проекта:

Авербах Андрей Викторович (8 класс средней школы №1 г.Абакан)

Бирюков Михаил Алексеевич (1 курс колледжа КПОИИП ХГУ им.Н.Ф.Катанова)

Руководитель проекта: Сердюков Геннадий Федорович

 

Авторы проекта Авербах Андрей и Бирюков Михаил

 

Проект обеспечивает решение помощи неподвижным больным, инвалидам и другим категориям людей не имеющих возможность перемещения. Робот, являющийся подвижной платформой управляющейся с помощью движения одной рукой,  может быть применим для транспортировки лекарств и воды, перемещения предметов необходимых больному,  слежение за дверьми и форточками (открыть,закрыть), встреча посетителей и сопровождение к больному.  

     Вопрос социально-психологической адаптации людей с ограниченными возможностями к условиям жизни в обществе является одним из важнейших. В последнее время он приобретает дополнительную важность и актуальность в связи с большими изменениями в подходах к таким людям. Несмотря на это, процесс адаптации данной категории граждан к основам жизнедеятельности общества остаётся практически неизученным.

     Отношение общества к людям с ограниченными возможностями – один из существенных подлинных показателей его цивилизованности и социальной ответственности. Самое важное – расширить реальные возможности таких граждан, дать им возможность вести полноценную жизнь.

Настал момент представить это не как проблему определённого круга “неполноценных людей”, а как проблему всего общества в целом. Структура производства и быта, культуры и досуга, социальных услуг остаётся мало приспособленной к нуждам людей с ограниченными возможностями.

 

Появилась потребность в создании интеллектуальной робототехнической системы, обеспечивающей решение помощи неподвижным больным, инвалидам и другим категориям людей, не имеющим возможность перемещения:

 

  • Инвалиды Детства

  • Инвалиды по заболеванию

  • Пенсионеры (с группой инвалидности)

  • Ликвидаторы Чернобыльской аварии

  • Инвалиды боевых действий

  • Лежачие больные

 

Робототехнический комплекс, для его реальной пользы и необходимости потребителям, должен удовлетворять следующим потребностям:

 

  • Общение

  • Доставка лекарств

  • Развитие мелкой моторики рук

  • Социализация

  • Исполнение государственной  ФЦП «Помощь инвалидам»

 

В связи с данными требованиями была разработана и реализована идея, состоящая в том, чтобы управлять машинкой (или роботом) изменением положения руки в пространстве. Формально же подразумевается, что есть некий частично обездвиженный человек (инвалид или лежачий больной), но все же он способен шевелить рукой, и ему нужно совершать некоторые обыденные, но тяжелые в его положении действия: принести воды, сопроводить гостей, включить или выключить бытовой прибор.

 

Исходя из вышеперечисленного, перед разработчиками встали следующие задачи:

  • проектирование и создание подвижной робототехнической системы,

  • создание программного обеспечения.

Базирование системы было решено сделать на простом и недорогом решении, состоящего из связки – акселерометра (для определения положения кисти) и кнопок (для расширения функциональности).

 

 

Реализация в большей степени отталкивалась от реального видения устройства, а не от формальной формулировки. Сам факт управления положен в основу конструкции и программной части.

Программная конструкция также разделена на две части:

управляющая - перчатка, улавливающая движения, и исполнительная - дистанционно управляемый робот.

Вся программная часть писалась в IDE Arduino и не было использовано никакого другого, а тем более платного программного обеспечения.

 

Управляющая часть:
Весь алгоритм можно разделить на три основные секции:

1.        Считывание показаний

2.        Реакция на показания и расчет скоростей моторов

3.        Отправка данных

Самый обширный этап - это разбор показаний от акселерометра и кнопок. Этот этап можно разбить на два подэтапа:

1.        Управление камерой

2.        Управление движением

На этапе управления камерой просто проверяется факт нажатия кнопки “вправо” или “влево” и передается соответствующее действие.

Этап управления движением устроен сложнее, сначала нужно определить, двигаемся ли мы вообще (не нажата ли кнопка “стоп”), затем, если двигаемся, применить модификаторы, зависящие от нажатых кнопок. Финальным действием вычисляются скорости правых и левых моторов.

Отправка данных на машинку происходит по Bluetooth интерфейсу и представляет из себя обычную работу с UART портом.

После выполнения всех этих этапов они повторяются снова для обеспечения непрерывности снятия показаний.

 

Программная часть, работающая на машинке, устроена еще проще. Главным элементом является бесконечный цикл опроса Bluetooth модуля и вылавливания сообщений. По приходу сообщения оно разбирается на части и после этого исполняется.

Сообщения бывают четырех типов: изменение скорости моторов, езда вперед, езда назад, поворот камеры. Сообщение может иметь (изменение скорости моторов) или не иметь (езда вперед) параметров. В зависимости от сообщения и его параметров машинка выполняет то или иное действие.

 

Блок схема работы программного комплекса:

 

 

2. Робототехнический комплекс анализа сложной экологической обстановки

 

3. Диагностический комплекс измерения физиологических параметров человека

 

4. Автоматизированная система управления гидропонной тепличной установкой.

Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова

© 2015 Сердюков Геннадий. Сайт создан на Wix.com

  • Facebook Clean Grey
  • Twitter Clean Grey
  • LinkedIn Clean Grey
bottom of page