CC BY
5
УДК 330
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ (ТРЕКЕР) ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИЦАМИ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗДОРОВЬЯ
М. В. Титович*, С. Д. Метелкина, А. Э. Чичигина, Я. Ю. Петров, Р. В. Овчаренко
Красноярский политехнический техникум Российская Федерация, 660079, г. Красноярск, ул. А. Матросова, 20 *Е-mail: [email protected]
Описан инерционный трекер для управления умным домом, средствами передвижения и интернет-общения движениями головы.
Ключевые слова: инерционный трекер, хедтрекер.
CONTROL DEVICE (TRACKER) FOR USING PERSONS WITH RESTRICTED
HEALTH OPPORTUNITIES
M. V. Titovitch*, M. V. Metelkina, A. E. Chichigina, J. U. Petrov, R. V. Ovcharenko
Krasnoyarsk Polytechnic College 20, A. Matrosova Str., Krasnoyarsk, 660070, Russian Federation *Е-mail: [email protected]
This article describes an inertial tracker for managing smart home, vehicles and Internet communication with head movements
Keywords: inertia tracker, headtracker.
Хэдтрекер предназначен для отслеживания положения головы человека в пространстве. Разработано и изготовлено недорогое малогабаритное устройство (трекер), закрепляемое на голове человека, которое позволяет лицу с ОВЗ движением головы дистанционно управлять различными устройствами (инвалидной коляской, подъемником, лифтом, телевизором, освещением, компьютером и т. д.). Актуальность проекта обуславливается необходимостью удовлетворения потребностей лиц с ограниченными возможностями здоровья в общении, получении образования, адаптации и интеграции указанных лиц в общество. Основными преимуществами предлагаемого устройства является его невысокая стоимость, использование беспроводной связи с ПК, малые габариты и универсальность применения.
Разработанное, изготовленное и испытанное нами стройство представляет собой малогабаритный аппаратно-программный комплект оригинальной конструкции, состоящий из платы датчиков с 3-х осевым гироскопом MPU3200, акселерометром ADXL345 и магнитометром HMC5883L связанных с миниатюрным контроллером на базе ATmega328 посредством шины I2C. Плата датчиков закреплена через демпфирующую проставку. Связь с внешними устройствами (смартфоном, планшетом, ПК) осуществляется посредством беспроводного BlueTooth интерфейса или USB [1]. Устройство закрепляется на голове человека с помощью специального крепления типа ободка. Поворачивая или покачивая головой, человек может управлять устройствами (освещением, системой безопасности, телевизором, подъемником, вызовом помощи, инвалидным креслом, компьютером) При работе с компьютером, пользователь трекера может открывать папки, запускать файлы, использовать экранную клавиатуру, переключать и перемещать рабочие столы экрана ПК и т.д. ПО для микроконтроллера Atmega 328 специализированное (доработано нами для выполнения конкретныз задач), выполнено на языке С++. ПО для внешних устройств стандартное типа Open Track (переводит сигнал от трекера в перемещение курсора). Для эмуляции нажатия левой или правой кнопок мыши мы написали оригинальный скетч на языке
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 3
программирования Java. Для управления инвалидной коляской или устройствами умного дома лицо с ОВЗ покачивая или поворачивая головой двигает курсор ПК, ноутбука или Андроид устройства, которые, в свою очередь, используя соответствующие приложения, являются пультами управления коляской, лифта, подъемника, освещения и т. п.
Основными преимуществами предлагаемого устройства является его принцип работы, основанный на независимости от оптических лучей (большинство подобных устройств используют оптическое позиционирование). Корпорация Майкрософт выпустила приложение, работающее совместно с айтрекером (устройством, отслеживающим положение глаз). Однако айтрекер требует тонкой настройки видеокамер, плохо работает при изменяющейся освещенности и очень дорог. Голосовое управление имеет хорошие перспективы, однако у лиц с ОВЗ часто бывает нарушена дикция. Наше устройство свободно от вышеперечисленных недостатков, имеет невысокую стоимость (не более 1 тыс. руб.), просто в обслуживании, надежно (работоспособность проверена в течении 2 месяцев непрерывной работы), неприхотливо в обслуживании и легко тиражируемо.
Рис. 1. Схема устройства. Подключение
Схема подключения 3-х осевого акселерометра, гироскопа и компаса (GY-85) [3] с контроллером типа Arduino Nano [2] представлена на (рис. 2).
Рис. 2. Соединение GY-85 с Arduino Nano
Исследование выполнено при поддержке Красноярского краевого фонда науки в рамках реализации проекта: «Устройство управления (трекер) для использования лицами с ограниченными возможностями здоровья».
Библиографические ссылки
1. Описание работы трекера [Электронный ресурс]. URL: https://geektimes.ru/post/275102/ (дата обращения: 01.04.2018).
2. Ардуино Нано [Электронный ресурс]. URL: http://arduino.ru/Hardware/Arduino BoardNano (дата обращения: 01.04.2018).
3. GY-85 [Электронный ресурс]. URL: https://github.com/madc/GY-85 (дата обращения: 01.04.2018).
© Титович М. В., Метелкина С. Д., Чичигина А. Э., Петров Я. Ю., Овчаренко Р. В., 2018
