Проекты

Техническое средство для реабилитации детей с ограниченными возможностями. Робот PinGO

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект − от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Метод» среди работ учащихся 8−9 классов

Направление работы: Медицина с использованием робототехнических систем
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1557
Предметы: Биология, Информатика, Технология
Классы: 8-9 классы
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект − от знаний к практике, от практики к результату» 17 апреля 2019 года

Актуальность работы

В последние годы наблюдается резкий рост количества детей с серьёзными заболеваниями аутистического спектра. Проблема реабилитации людей с ограниченными возможностями является очень важной. Кроме игрушек и методических разработок в печатном виде, других средств реабилитации на сегодняшний момент в России не наблюдается.

Цель

Разработать и создать эффективный инструмент для помощи в реабилитации детей с ограниченными возможностями, предназначенный для поддерживающей терапии.

Описание работы

Был разработан робот PinGO, который использовался в реабилитационной терапии, воздействуя на психику цветовыми и световыми эффектами. Терапевтические игры были согласованы с практикующим психологом Зеленоградского реабилитационного центра, и на его базе проведено тестирование технического средства. На данный момент существуют зарубежные аналоги нашего робота. К сожалению, такие роботы являются либо дорогостоящими, либо не распространяются на территории Российской Федерации.

Результаты

1. Создан первый рабочий прототип робота на базе NI MyRIO микрокомпьютера.

2. Проведено успешное тестирование робота на занятии с пациентом в ГБУ Реабилитационный центр для инвалидов с использованием методов физической культуры и спорта Зеленоградского АО г. Москвы. Робот PinGO показал свою эффективность. Как отметил психолог центра: «Работа с пациентом при помощи робота увеличивает время концентрации ребёнка во время занятия с 6−8 до 15 минут. Это является очень важным фактором».

3. Создан второй прототип на базе отладочных плат Arduino Uno/Nano со сниженной стоимостью и улучшенным быстродействием.

− Разработана расширенная клавиатура для осуществления реабилитационных игр;

− Выполнен пульт дистанционного управления роботом;

− Модернизирован корпус робота;

− Разработана акустическая система;

− Повышена надёжность электроники;

− Продуманы и осуществлены упрощения электрических схем;

− Внесены изменения для удобной эксплуатации робота.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

1. Отладочные платы Arduino Uno/Nano.

2. Драйверы L298N.

3. Радиомодули NRF24L01.

4. Светодиоды WS2812b

5. DFPlayer mini-Arduino MP3-плеер.

6. Joystick Shield для Arduino Uno.

7. Зарядный модуль TP4056.

8. Батарея на 1700 мАч.

9. Кнопки тактовые.

10. Моторы постоянного тока Tetrix 39530.

11. Литий-полимерный аккумулятор 2S.

12. Каркас тележки.

13. Корпус клавиатуры.

14. Корпус пульта.

15. Динамик.

Награды/достижения

1 место – «Юные инноваторы Москвы-2018».

2 место – «Московская командная робототехническая олимпиада».

Сотрудничество с вузом при создании работы

ГБУ Реабилитационный центр для инвалидов с использованием методов физической культуры и спорта Зеленоградского АО г. Москвы.

Перспективы развития результатов работы

Робот передан в ГБУ Реабилитационный центр для инвалидов с использованием методов физической культуры и спорта Зеленоградского АО г. Москвы в целях работы с пациентами.

Особое мнение

«На мой взгляд, конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» предоставляет ученикам возможность получить необходимую мотивацию для освоения школьной программы по предметам естественно-научного цикла и дальнейшего развития необходимых в современном производстве компетенций»