Проекты

Умная бионическая рука

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «IT в медицине, биомедицинские технологии, медицинское приборостроение, бионика» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Биоинженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1034
Предметы: Физика, Биология, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Создать рабочий макет бионической руки с интерфейсом, в дальнейшем модернизировать его.

Задачи

1. Освоить программирование на языке C++.

2. Освоить программу ARDUINO IDE.

3. Написать рабочий код на языке C++.

4. Собрать корпус макета.

5. Собрать рабочий макет проекта.

6. Протестировать работоспособность проекта.

7. Создать простой интерфейс для бионической руки.

8. Научиться работать с модулем ЭМГ.

9. Провести ряд испытаний.

10. Проанализировать полученные результаты и выявить недочёты.

11. Исправить выявленные недочёты.

Описание

Создаваемое устройство должно быть дешевле по сравнению с аналогами. Автор хотел внести в свой проект что-то новое. Было принято решение интегрировать в бионическую руку различные вспомогательные датчики и простейший интерфейс, который бы облегчил жизнь человеку с ограниченными возможностями.

При создании моего проекта я использовал 3D-принтер, на котором был распечатан корпус бионической руки. Проект основан на использовании ЭМГ-датчиков.

Методы

•        Измерение данных

•        Сравнение с аналогами

•        Анализ

•        Экспериментальный метод

•        Гипотетический метод

Результат

В ходе выполнения работы, был изучен язык программирования С++, освоен и применён на практике, собрана рабочая модель, написан рабочий код для модели, проведён ряд экспериментов с рабочей моделью, доработан код.

Таким образом, автору удалось собрать рабочий проект, который выполнял все поставленные ранее цели и задачи. Но, несмотря на успешность выполнения проекта, возникали проблемы, которые автору пока не удалось решить. Одной из них является точность измерений данных, которые считывает ЭМГ-датчик. В дальнейших планах − решение этой проблемы. Также планируется замена сервоприводов на более мощные, а ЖК-дисплея − на сенсорный, что облегчит управление меню.

Оснащение и оборудование

3D-принтер и расходные материалы к нему; ЭМГ модуль; Arduino UNO; Arduino IDE; сервоприводы; провода.

Перспективы использования результатов работы

На базе исследования возможна дальнейшая техническая модернизация протезов для людей с ограниченными возможностями.

На базе данных, собранных во время работы над проектом, можно создавать и модернизировать высокотехнологичные аппараты для хирургических вмешательств.

Награды/достижения

«Московский городской конкурс проектов» − участник.

Особое мнение

«Я считаю, что конференция «Инженеры будущего» − прекрасная возможность юным талантам показать свои возможности и заявить о себе. О своей работе могу сказать, что я доволен полученным результатом и планирую в дальнейшем развивать свой проект»