Разработка специальной одежды для людей с ОВЗ

Актуальность

Ориентирование в пространстве для незрячих людей – очень тяжёлая задача. Незрячие люди испытывают ряд проблем при нахождении на улице. Так, они не могут быть уверены в том, что им ничего не угрожает, а рядом нет препятствий. Трость и собака-поводырь не всегда способны определить препятствия (в особенности те, что выше пояса), и незрячий человек может регулярно получать травмы на улице.

Именно поэтому авторы выбрали данную тему и решили создать одежду, которая может помочь незрячим людям ориентироваться в пространстве.

Цель

Создать ассистивное устройство для лиц с ограничениями по зрению, позволяющее не только свободно ориентироваться в пространстве, но и удовлетворить потребности в социальной мобильности и независимости людей с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ).

Задачи

1. Анализ принципов создания одежды. Работа с программой CLO3D
2. Изучение существующих решений
3. Изучение документации по RPi 0w
4. Создание одежды
5. Создание ПО для одежды
6. Тестирование

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Плата Raspberry Pi 0w
• Ультразвуковой дальномер JSN-SR04T
• Камера
• Аккумулятор (батарейка)
• Персональный компьютер с установленным ПО (Python с библиотекой TensorFlow)

Описание

Анализ принципов создания одежды. Работа с программой CLO3D

CLO3D – лидирующее программное обеспечение в области создания одежды. Необходимо было разработать систему для скрытого внедрения датчиков и их удобного расположения, чтобы не пострадала функциональность. Авторы решили использовать два тонких слоя ткани для проведения проводов и специальные кармашки для датчиков.

Разработка машинного обучения (TensorFlow)

Технологии машинного обучения необходимы для правильной работы специальной камеры, которая встроена в одежду. Камера способна распознавать объекты, которые находятся перед незрячим. В качестве основного инструмента была выбрана библиотека для языка Python под названием TensorFlow.

Сборка электронной схемы ультразвукового датчика и вибромоторчика

Была построена электрическая схема того, как работают датчики в одежде. Использовались датчики jsn-sr04t и микрокомпьютер Raspberry Pi 0w.

Обучение нейросети

Для надежного определения объектов необходимо было подготовить большое количество изображений объекта, чтобы натренировать классификатор обнаружения. Причем для тренировки надежного классификатора «обучающие» изображения должны содержать случайные объекты вместе с нужным объектом и должны иметь различный фон и освещение. Для каждого объекта было сделано по 150-300 различных фотографий различного ракурса.

Анализ материалов для одежды, удобной для ежедневного использования

В качестве материала был выбран хлопок, поскольку он не вреден для здоровья и является самым удобным вариантом.

Cоздание прототипа

Созданный прототип является MVP продукта. Прототип способен распознавать, на каком расстоянии находится препятствие, а также благодаря умной камере сообщать незрячему, что сейчас перед ним находится.

Результаты работы/выводы

По итогу работы создана специальная умная одежда, которая решает проблемы незрячих, связанные с недостаточной эффективностью ассистивных средств реабилитации.

Одежда предназначена для лиц с ограниченными возможностями здоровья по зрению любой возрастной категории.

По результатам опроса, проведённом среди 20 лиц с ограниченными возможностями по зрению, большая часть респондентов смогла правильно пройти маршрут по улице, используя разработанный продукт.

Перспективы использования результатов работы

В последующем данный проект можно будет интегрировать в среду умный город, что значительно улучшит эффективность работы устройства, а также позволит сделать городскую среду для лиц с ограниченными возможностями по здоровью более доступной