"ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ СТУЛ" ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗДОРОВЬЯ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 364.01

"ВЕСТИБУЛЯРНЫЙ СТУЛ" - ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗДОРОВЬЯ

Д. А. Годовалов, Д. А. Хлыновский

*

Научный руководитель - М. В. Титович

Красноярский политехнический техникум Российская Федерация, 660079, г. Красноярск, ул. А. Матросова, 20 *E-mail: 2547753@mail.ru

Описано оснащение тренажера "вестибулярный стул", микропроцессорным трекером для определения показателей деятельности вестибулярного аппарата пациентов в реальном времени.

Ключевые слова: вестибулярный тренажер, тренажер для инвалидов.

"VESTIBULAR CHAIR" - THE INTELLIGENT SIMULATOR OF THE NEW GENERATION FOR CHILDREN WITH DISABILITIES OF HEALTH

D. A. Godovalov, D. A. Khlynovsky Scientific supervisor - M. V. Titovitch

Krasnoyarsk Polytechnic College 20, A. Matrosova Str., Krasnoyarsk, 660070, Russian Federation *E-mail: 2547753@mail.ru

This article describes the equipment of the vestibular stool simulator, a microprocessor tracker for determining the performance indicators of the patients' vestibular apparatus in real time.

Keywords: vestibular exercise machine, exercise machine for the disabled.

Целью проекта являлось оснастить тренажер "вестибулярный стул" (рис. 1) [1], микропроцессорным трекером для определения показателей деятельности вестибулярного аппарата пациентов в реальном времени с передачей данных по беспроводному каналу в персональный компьютер или планшет. Организовать мелкосерийное производство тренажеров нового поколения типа "вестибулярный стул" для тренировки и реабилитации детей с ограниченными возможностями здоровья по техническим условиям и заказу ООО "ТНП" Красноярск.

Задачи проекта: 1. подготовить технологические чертежи для изготовления тренажера. 2. Адаптировать инерционный трекер [2] для использования лицами с ограниченными возможностями здоровья". 3. Разработать приложение для оценки работы вестибулярного аппарата пациентов по данным, полученным от инерционного трекера (крен, тангаж) с выводом данных в электронную таблицу и на планшет в виде итогового заключения.

Для гармоничного развития ребенка (и поддержания здоровья взрослого человека) необходима повседневная двигательная активность. Как показывают исследования, правильное формирование двигательной активности во многом зависит от развития вестибулярной системы. Принцип действия состоит в том, что тренажер имеет неустойчивую поверхность, за счет которой повышается эффективность проводимых занятий [1].

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 3

Рис. 1. Вестибулярный стул

Новизна проекта: 1.Тренажер полностью изготовлен из экологически чистого материала-сосны. 2. Тренажер представляет собой конструктор. 3. Возможность беспроводной передачи количественной и качественной цифровой информации о работе вестибулярного аппарата с записью данных в электронную таблицу Excel. Впервые организовано мелкосерийное производство тренажера нового поколения типа "вестибулярный стул" на базе столярных мастерских Красноярского политехнического техникума. 4. Впервые данный тренажер оснащается беспроводным устройством (трекером) для передачи данных в режиме реального времени в ПК или андроид планшет.

Область применения Реабилитационные центры для детей с ограниченными возможностями здоровья ОВЗ и нарушением обработки сенсорной информации НОСИ, куда относятся как родители таких детей, так и центры по работе с особыми детьми. Также тренажёры могут быть использованы для тренировки спортсменов (в частности горнолыжников), при работе с людьми после перенесённого инсульта (постинсультная реабилитация), при восстановлении после полученных травм (нейрореабилитация).

Принцип действия: Тренажер представляет собой легкосборный конструктор, позволяющий использовать различные типоразмеры составных частей для его подгонки по размеру (для различных возрастов пациентов, от 3+). Тренажер состоит из диска, стойки и основания. В режиме тестирования автономный беспроводной инерционный трекер, размещенный в диске, по сети Bluetooth передается на ПК, где в таблице Excel в реальном времени записываются отклонения диска от горизонта. Анализ таблицы позволяет специалисту сделать вывод о динамике реабилитации. Для домашнего использования предлагается вариант вывода информации на Андроид планшет, где с помощью приложения на экран выводится информация в виде 100-балльной оценки функционального состояния пациента.

Состав инерционного трекера: Arduino Nano V3 (Atmega 328, CH340), датчик GY-85 (3-хосевой гироскоп MPU3200, акселерометр ADXL345, магнетометр HMC5883L), блютуз модуль HL-10 (рис. 2, 3) [3]. Программирование осуществлялось на языке С++ [4]. Используется библиотека RAZOR AHRS [5].

Структурная схема Трекер Z

Акселерометр Магнитометр Гироскоп

j i

О

t

Контроллер

0

X

Крен

Схема подключения

Afdumo Nano УЭ

VCC IN -> SCL->AS.SÜA^mgnd->GND

Крен,тангаж

Рис. 2. Структурная схема трекера

Трекер

Диск

Рис. 3. Установка трекера на диск

Библиографические ссылки

1. Вестибулярный тренажер [электронный ресурс]. URL http://www.sibmedport.ru/article/ 12435-a-vy-videli-v-krasnojarske-pojavilis-vestibuljamye-trenazhery/ (дата обращения 1.4.2020).

2. Доступная среда [электронный ресурс]. URL: https://rosmintrud.ru/ministry/programms/3/0/ (дата обращения 1.4.2020).

3.Инерционный трекер [электронный ресурс]. URL https://habr.com/ru/post/372171/ (дата обращения 1.4.2020).

4. Язык программирования С++ [электронный ресурс]. URL: http://arduino.ru/Reference (дата обращения 1.4.2020 г.)

5. Библиотека RAZOR AHRS [электронный ресурс]. URL https://github.com/Razor-AHRS/razor-9dof-ahrs/ (дата обращения 1.4.2020)

© Годовалов Д. А., Хлыновский Д. А., 2020