Проекты

Средство передвижения для людей с ограниченными возможностями с функцией мониторинга сердечно-сосудистой системы и дистанционным управлением

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Машиностроение, транспорт» среди работ учащихся 7−9 классов

Направление работы: Прототипирование
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1534
Предметы: Информатика
Классы: 9 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Отработка программного обеспечения транспортного средства для беспилотной эвакуации раненых с поля боя, места катастроф и перемещения пациентов (больных) в медицинских учреждениях.

Задачи

  1. Ознакомление с принципами управления транспортными средствами.
  2. Разработка и изготовление движущейся платформы для отработки программного обеспечения в режиме реального времени и моделировании движения проекта.
  3. Изучение темы телеметрии человеческого организма и составления наглядных выводных данных.
  4. Изучение и разработка способа управления.
  5. Самостоятельная сборка проекта.
  6. Подбор датчиков телеметрии и систем управления.

Описание

В проекте использованы коллекторные двигатели с регулятором оборотов, подключенным к плате Arduino. Инфракрасный передатчик и приёмник помогут управлять средством дистанционно. Это может упростить работу обслуживающего персонала.

Датчик пульса. Принцип его действия достаточно прост. Датчик состоит из двух элементов: мощного светодиода и сенсора яркости. Пульсация крови вызывает изменение яркости отражённого кожей света, что и регистрирует сенсор. Датчик измеряет только отражённый кожей свет, поэтому не следует слишком сильно прижимать его: это приведёт к уменьшению амплитуды сигнала. Датчик от Troyka shield, совместимый с Arduino.

Термометр. Его роль выполняет терморезистор, меняющий своё сопротивление в зависимости от температуры. Используя схему делителя напряжения, можно преобразовать напряжение, полученное на аналоговый порт в температуру.

Управление доступно как с джойстика, так и с пульта с заранее установленными настройками скорости. В случае джойстика полученные данные отклонения от центрального положения используются в качестве контроля скорости и направления движения. В случае управления с пульта ДУ код сигнала будет отвечать за направление движения, а кнопки или слайдер позволят менять скорость.

Результат

В процессе работы были получены данные по пульсу и температуре, которые выводились каждую минуту и записывались в таблицу. Эти данные можно представить и в виде графика для наглядности. В проекте будет вмонтирован дисплей, отражающий данные пульса и температуры, установленный светодиод и зуммер будут сигнализировать об отклонениях данных от нормы. В будущем планируется подключить Wi Fi-модуль и отправлять данные непосредственным пользователям.

Также собранная рама вместе с двигателями показали себя с лучшей стороны – удобное расположение элементов управления и небольшой радиус маневра. А возможность «удлинять» раму позволяет с удобством разместить ноги.

Оснащение и оборудование

  • Рама металлическая с креслом
  • Электродвигатели
  • Аккумуляторы
  • Термистор
  • Джойстик
  • Датчик пульса
  • -Fi troyka module
  • ИК-система приёмник-передатчик
  • Плата Arduino UNO с расширением Troyka shield

Программное обеспечение:

  • Arduino IDE

Перспективы использования результатов работы

В будущем планируется улучшить программное обеспечение для отправки уведомлений на телефон пользователя, а также доработать саму конструкцию.

Проект сможет помочь как медицинским учреждениям, так и отдельным пользователям, которые заботятся о состоянии здоровья своих близких и хотят им помочь удобно перемещаться и следить за своим здоровьем. Простое в сборке и программировании, многофункциональное и достаточно удобное устройство, возможно, будет пользоваться большим спросом в обществе.