ПРОЕКТ РОБОТ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ОСАНКИ УЧАЩИХСЯ НА ОСНОВЕ КОНСТРУКТОРА «LEGO MINDSTORMS. EDUCATION EV3

Муниципальное бюджетное

учреждение дополнительного образования

«Центр дополнительного образования детей «ЮНИТЭР»

Рузаевского муниципального района

ПРОЕКТ

РОБОТ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ОСАНКИ УЧАЩИХСЯ

 НА ОСНОВЕ КОНСТРУКТОРА «LEGO MINDSTORMS. EDUCATION EV3

МБУ ДО «ЦДОД «ЮНИТЭР»

Рузаевского муниципального района

Республики Мордовия

Автор: Кисаров Илья Алексеевич, 10 лет

Руководитель: Садыков Гизар Фагимович, педагог дополнительного образования

МБУ ДО «ЦДОД «ЮНИТЭР»

Рузаевского муниципального района

Рузаевка, 2018 г.

Предистория проекта такая: У меня есть брат Саша, ему семь лет, он учится в первом классе. При выполнении письменного домашнего задания мама постоянно делает Саше замечания: «Саша выпрямись!», «Саша не горбься…», «Саша ну, сколько можно тебе повторять-не порти свою осанку!». Но мама не всегда бывает дома, когда мы делаем уроки и нам с братом Даниилом мама поручает следить за осанкой Саши.

Для того, чтобы Саша не обижался на нас с братом, а замечания были объективными за его осанкой должен следить беспристрастный робот. Я второй год занимаюсь в кружке робототехники. Поэтому темой моего проекта стал робот для контроля осанки детей.

Сначала я выяснил, почему возникает нарушение осанки.

Нарушения осанки

Нарушения осанки – группа состояний, сопровождающихся устойчивым изменением положения тела при стоянии, сидении и ходьбе. Является широко распространенной патологией. В последние десятилетия количество людей с дефектами осанки увеличивается, что обусловлено изменением условий жизни: уменьшением доли физического труда, снижением общего уровня физической активности в связи с широким распространением благ цивилизации и необходимостью долгое время пребывать в сидячем положении во время работы, учебы и т. д.

Хотя осанка в определенной степени является генетически детерминированной (обусловленной наследственными факторами), зависит от особенностей телосложения и формируется преимущественно в детские и юношеские годы, она может быть изменена путем укрепления мышц и выработки новых двигательных стереотипов. Коррекцию проще осуществлять в юном возрасте, однако исправление дефектов осанки, во всяком случае, частичное, возможно и у взрослых людей.

 Источник: http://www.krasotaimedicina.ru/diseases/traumatology/incorrect-posture

На занятиях кружка «Lego роботы» я посмотрел в интернете, какие есть устройства для сохранения осанки. Сейчас много гаджетов для здорового образа жизни http://madrobots.ru/blog/post/gadzhety-dlya-zdorovoy-osanki/ они очень дороги и узкоспециализированы, но мне нравиться самому все делать своими руками и поэтому решил сделать робота для коррекции осанки из конструктора Lego mindstorms NXT 2.0.

Практическая часть проекта

Поддержанию осанки будет помогать мой робот.

Он представляет собой гофрированную трубу, диаметром 32 мм в одном конце которой закреплен датчик освещенности, а в другом соосно фонарик. При изгибе трубы, из-за изменения положения позвоночника  количество света падающего на датчик освещенности уменьшается, и робот выдает голосовую команду «Саша выпрямься!». Если предполагается использовать робота в классе, возможно использование наушников, чтобы не мешать окружающим или сообщать об этом с помощью электродвигателя, который будет массировать тело или создавать вибрацию.

Для демонстрации робота я закрепил трубу с датчиком и фонариком на фанерном силуэте человека. При сильных искривлениях позвоночника: наклон вперед или в бок, количество света падающего на датчик освещенности уменьшается, потому что свет распространяется прямолинейно и попадая на стенки трубы поглощается.

Мой робот справляется с поставленной задачей, но у него есть существенный недостаток габаритная труба с большими датчиками и тяжелым блоком Lego mindstorms NXT 2.0 на спине человека выглядит не эстетично и будет неудобен. Решение этой проблемы я вижу в применении тензометрических датчиков, которые представляют собой пучок из 4х тензометрических датчиков (http://fb.ru/article/235654/tenzometricheskie-datchiki-opisanie-instruktsiya-po-primeneniyu-harakteristiki-i-otzyivyi)   реагирующих на растяжение или сжатие и микрочип для обработки информации.

Тензометрические датчики представляют собой устройства, преобразующие измеряемую упругую деформацию твердого тела в электрический сигнал. Это происходит за счет изменения сопротивления проводника датчика при изменении его геометрических размеров от растяжения или сжатия.

Цена на тензометрические датчики составляет от сотен рублей до сотен тысяч. Многое зависит от производителя, конструкции, материалов, технологии изготовления, величин измеряемых параметров, дополнительного электронного оборудования.

Спина прямая

Показания датчика освещенности - 100% освещенность

     

Спина согнута

Показания датчика освещенности -3- 10% освещенности

Программа робота

Программа с генератором случайных чисел