Шлем-поводырь

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Зайцева П.И. 1

---

1Филиал МОУ "СОШ №17" - "СОШ №3"

Зайцева Н.Н. 1

---

1Филиал МОУ "СОШ №17" - "СОШ №3"

Работа в формате PDF

2.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Слепота даже в древности не была окончательным приговором. Известны люди, которые благодаря собственным талантам и помощи окружающих достигли больших высот в искусстве, науке, общественной деятельности. Среди них Гомер, Ванга, Джон Мильтон, Рэй Чарльз, Стиви Уандер, Николай Островский, Николай Лобачевский, Хорхе Луис Борхес, Андреа Бочелли, Диана Гурцкая. Поэтому проблема облегчения их жизни остаётся актуальной. Слепые — это люди с полностью, или почти полностью отсутствующим зрением. Слепыми люди бывают от рождения или приобретают слепоту в результате травм, болезней. В случае слепоты человек становится и признается инвалидом. Слепые ориентируются в пространстве при помощи слуха, поводырей, собак-поводырей, специальных приспособлений. Однако, ни одно из этих способов не является универсальным. Поэтому было решено спроектировать устройство, способное оказать помощь в социализации людей незрячих и слабовидящих.

Цель: создать устройство «Шлем - поводырь», которое можетоблегчить жизнь слепому человеку

Задачи:

- изучить теоретический материал о жизни слепых людей и проблемах, с которыми им приходится сталкиваться каждый день;

- изучить возможности конструктора Lego Mindstorms 2.0;

- собрать модель пояса, реагирующего на приближение объектов любой природы с разных сторон к человеку.

Этапы:

I ЭТАП Теоретическое изучение проблемы, постановка целей, задач;

II ЭТАП Сборка модели из деталей конструктораLego Mindstorms 2.0;

III ЭТАП Написание программы в среде LEGO MINDSTORMS NXT 2.0;

IV ЭТАП Анализ модели на соответствие целям и задачам, корректировка.

глава 1. Исследование способов ориентирования слепых людей

Социальная реабилитация

В качестве общественной поддержки слепых людей и их социальной реабилитации используются

специализированные школы и интернаты;

специальные библиотеки для слепых с книгами, набранные рельефным шрифтом Брайля;

аудиокниги;

рельефно-объёмные модели, позволяющих слепым узнать облик различных объектов.

Способы ориентировки:

Собака – поводырь или лошадь – поводырь (использование предполагает дополнительные расходы на содержание и возможные противопоказания в виде аллергических реакций);

Трость (недостаток в том, что руки всё время заняты);

Эхолокация (проблема в том, что далеко не все могут обладать такими способностями).

Технические устройства для слепых людей

Существуют также технические устройства для слепых.

Например, устройство для слепых «Электросонар». Обнаружив препятствие, Электросонар подает звуковой или вибрационный сигнал. Направляя руками прибор в разные стороны, можно получить четкую картину об окружающих препятствиях, хотя это неудобно.

Разработан экспериментальный проект, предусматривающий разработку пешеходных дорожек со специальными тростями и наушниками, в которые подаются сигналы (один сигнал для перемещения вправо, другой – для перемещения влево). Звуки помогают пользователю держаться в центре дорожки. Но такой проект слишком дорогостоящий.

глава 2. Разработка устройства «шлем-поводырь»

2.1. конструирование прибора

Шлем собран из деталей конструктора Lego Mindstrom NXT. Этот прибор надевается на голову или любой головной убор и оповещает человека о наличии преграды с какой-либо стороны. Поэтому наше изобретение позволяет решить проблему установки дорогостоящих дорожек, которыми в ближайшем будущем не оснастят все дороги, а также проблему самостоятельного постоянного слежения за дорогой, махая перед собой тростью. Перечислим основные преимущества изобретения:

Свободные руки (удобнее открывать двери, держать кладь и т.д.)

Оберегание от столкновения с невнимательными людьми, припаркованными автомобилями и другими объектами;

Не привлекает лишнего внимания;

Сравнительно низкая стоимость;

Простота в эксплуатации.

При создании «шлема-поводыря» были использованы следующие механизмы:

Датчик расстояния для постоянного сканирования окружающего пространства со всех сторон от человека;

Датчик касания для упрощения включения и выключения прибора;

Три двигателя (первый из которых управляет вращением самого датчика расстояния, а два других указывают на преграду, с помощью вибрации).

Перечень деталей, а также схема сборки представлены в Приложении 1 и Приложении 2.

2.2. ПРОГРАММНЫЙ КОД УСТРОЙСТВА «ШЛЕМ-ПОВОДЫРЬ»

Программа позволяет устройству работать в двух режимах: вибрация моторов со стороны приближающегося препятствия или голосовые подсказки.

При включении программы с нажатым датчиком касания включается мотор, управляющий движением ультразвукового датчика, затем он поворачивается в разные стороны, сканируя пространство на наличие препятствий. Подача сигнала осуществляется в зависимости от места обнаружения преграды с помощью движения моторов:

Помеха справа – движение мотора справа;

Помеха слева – движение мотора слева;

Помеха спереди – движение обоих моторов.

При включении программы без нажатия датчика касания включается мотор, управляющий движением ультразвукового датчика, затем он поворачивается в разные стороны, сканируя пространство на наличие препятствий. Подача сигнала осуществляется в зависимости от места обнаружения преграды с помощью звуковых подсказок:

Помеха справа – слово «right»;

Помеха слева – слово «left»;

Помеха спереди – слово «lego»;.

2.3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Полученное в ходе разработки техническое устройство можно описать как головной убор, способный подавать сигналы о приближающемся препятствии с разных сторон, способный распознать препятствие и избежать столкновения с преградой слепого или плохо видящего человека.

Инструкция по применению:

Включить прибор,

надеть его на голову или головной убор.

При нажатии кнопки датчика касания включается мотор, обеспечивающий вращение датчика расстояния.

При появлении преграды слева или справа человек чувствует вибрацию с этой стороны, а если преграда возникла перед слепым человеком, то он почувствует вибрацию с двух сторон.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшний день ни одно средство для ориентирования слепых людей не является универсальным, у каждого из описанных средств есть недостатки. К тому же при создании средств, призванных облегчить жизнь слепых людей, необходимо учитывать их индивидуальные особенности и предпочтения. Наше изобретение создано для людей, которым важны такие качества, как простота использования и хранения устройства, его удобство.

В ходе разработки был создан шлем-поводырь. Для данной модели мы создали программу, которая реализует следующие функции:

Сканирование окружающего пространства на наличие преград;

Подача определённого сигнала в зависимости от места обнаружения преграды с помощью движения моторов.

Перспективы развития:

Оснащение прибора навигатором с голосовыми командами;

Возможность запоминать определенные маршруты.

Источники информации

Ориентировка в пространстве незрячих и слабовидящих: механизмы, инструменты, эффективная помощь [Электронный ресурс]// режим доступа: https://kamerata.org/orientirovka-v-prostranstve-nezryachih-i-slabovidyaschih-mehanizmy-instrumenty-effektivnaya-pomosch/

Слабовидящие и незрячие[Электронный ресурс]// режим доступа: https://nko-expert.ru/trained/lectures/lecture-1.html

Джумаева, О. А. Особенности ориентировки в пространстве у слепых дошкольников / О. А. Джумаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 7 (141). — С. 434-436. — URL: https://moluch.ru/archive/141/39594/

Программирование микрокомпьютера LEGO NXT Mindstorms 2.0. [Электронный ресурс]// режим доступа: https://habr.com/ru/post/274519/

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Перечень деталей

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Инструкция по сборке изобретения

Собираем ободок по размерам головы

Прикреплям моторы

Прикрепляем блок NXT

Собираем верхний ограничитель

Устанавливаем ультразвуковой датчик на передний мотор

Устанавливаем датчики касания

Готовый вид изобретения