Чернов Валерий Андреевич

г. Санкт-Петербург, ГБОУ «Президентский̆ ФМЛ № 239» г. Санкт-Петербург, 11 класс

РОБОТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПОМОЩИ В НАВИГАЦИИ ЛЮДЯМ С ПРОБЛЕМАМИ ЗРЕНИЯ

Научный руководитель: Мартемьянова Татьяна Юрьевна, учитель физики высшей категории, к.п.н., ГБОУ «Президентский̆ ФМЛ № 239», г. Санкт-Петербург

По данным Всемирной Организации Здравоохранения на данный момент в мире насчитывается 37 миллионов слепых людей и около 125 миллионов людей с крайне плохим зрением. Из них в России проживает примерно 103 тысячи абсолютно слепых и 115 тыс. слабовидящих. На текущей стадии развития медицинских технологий не возможно в достаточной степени восстановить зрение таким людям. Однако сделать их жизнь более удобной может робототехника. Таким образом, создание робота для помощи в навигации людям с ограниченными возможностями зрения, в современном мире является актуальной задачей.

Целью данной работы явилось создание роботизированной шагоходной системы (далее - РШС) с дружественным интерфейсом настройки, помогающей ориентироваться людям с проблемами зрения.

В результате работы над проектом был разработан функциональный алгоритм для отработки техпроцесса и алгоритмов управления РШС, спроектирована оптимальная механика системы. Удалось реализовать систему навигации РШС и разработать удобный интерфейс настройки робота, создана действующая модель робота-поводыря.

При работе с тестовой моделью РШС было установлено, что оптимальным решением для управления роботом является решение обратной задачи кинематики для каждой ноги робота, что позволяет наиболее простым способом управлять траекторией движения конца ноги. При разработке конструкции робота наиболее технологичным является использованием композитных материалов с предварительным моделированием деталей. Наилучшим вариантом системы навигации для подобной РШС является комбинация системы инерциальной навигации и датчика препятствий. Наиболее удобным способом настройки робота является изменение параметров в специальном приложении для смартфона.

В дальнейшем планируется реализовать обратную связь для ног с помощью датчиков давления, написать адаптивный алгоритм управления, установить контроллер управления на основе 16-битного микроконтролера PIC-архитектуры и спроектировать домашнюю базу для робота.


Партнёры и дарители программы