Для выхода в открытый космос астронавтам необходимо надевать тяжелые и неповоротливые скафандры, которые затрудняют управление предметами, делают движения менее точными. Наше устройство предлагает эффективное решение этой проблемы. Мы проектируем универсальное бесконтактное устройство ввода информации, которое может быть встроено в космический аппарат для выполнения различных операций с большей точностью и безопасностью, чем разработанные на данный момент аналоги.

В чем же проблема?

Для выхода в открытый космос космонавтам необходимо надевать тяжелые и неповоротливые скафандры, которые затрудняют управление предметами, делают движения менее точными. Наше устройство предлагает эффективное решение этой проблемы.

Как мы это решим?

Мы проектируем универсальное бесконтактное устройство ввода информации, которое может быть встроено в космический аппарат для выполнения различных операций с большей точностью и скоростью, чем разработанные на данный момент аналоги.

А как это будет работать?

Само устройство состоит из фоторезисторов и светодиодов, которые расположены зеркально относительно друг друга. На основе двухмерных теней от руки оператора рассчитываются 2-е проекции, одна на горизонтальную плоскость, другая на вертикальную.

Фоторезисторы будут расположены клеткой, с расчетом один датчик на один сантиметр на 2-х смежных сторонах. Управляющие микроконтроллеры – Arduino. Разработана печатная плата для более эргономичной сборки. I2C расширитель портов в корпусе SSOP.

Языки программирования – C++ и Processing.

На противоположных сторонах будут прикреплены светодиоды для создания постоянного потока света. Также будут использоваться ограничители (предусмотренные в корпусе) для светодиодов, с целью не засвечивать соседние фоторезисторы.

ПО, разработанное нами, считывает показания датчиков. С фоторезисторов приходят двумерные массивы в бинарном виде на другой микроконтроллер Arduino, где по массивам распознается жест. На массиве с горизонтальной плоскости жест распознается по площади треугольника вершинами, которого являются 3 опорные точки (самая верхняя, самая правая, самая левая). После нахождения всех точек находиться площадь по формуле Гаусса.

На массиве вертикальной плоскости находиться максимальная длина подряд стоящих черных элементов в столбце и строке. Далее площадь, максимальная длина и ширина сопоставляются с значениями при калибровке и распознанный жест для наглядности передается в 2d игру, написанную на языке Processing. Параллельно распознаванию жеста на третий микроконтроллер по протоколу I2C передается два двухмерных массива, где они преобразуются в трехмерных массив. После чего на компьютере отрисовывается 3D модель руки.

Прототип частично напечатан на 3D-принтере, частично вырезан из дерева. Плоскости поделены на сегменты для удобных монтажа, печати и ремонта. В корпусе куба предусмотрены заслонки от засветов с отверстием для руки.

Сравним

Существует несколько возможных аналогов, к примеру, джойстики, кнопки, компьютерное зрение, но при сравнении их с нашим методом по таким параметрам как обучаемость, скорость работы, практичность использования, интуитивная понятность для оператора - управление при помощи жестов становится оптимальным решением.

Команда проекта:

Бобаков Вениамин - 9 класс, г. Екатеринбург, гимназия 40. Обязанности: 2d визуализатор, интерфейс разработчика, сборка. Роль: программист.

Пасечник Иван - 8 класс, г. Екатеринбург, гимназия 9. Обязанности: 2d визуализатор, логика работы с датчиками и I2C-expander. Роль: программист.

Чобитько Мирослава - 9 класс, г. Екатеринбург, гимназия 35. Обязанности: 3d-модели, проектирование плат, документация, сборка. Роль: проектировщик.

Наставник: Бородин Степан Алексеевич. Партнер: НПО автоматики

0
Объявления

Я – Радиоинженер

Молодежный проектный центр радиоэлектронных систем

Партнеры:

ИнФО УрФУ – Генеральный партнер в проведении проектной практики

Роботология – Российское оборудование для программирования и конструирования роботов

Уральский клуб нового образования – общественная организация, которая разрабатывает и реализует социально-образовательные проекты

Архив событий:

проектный практикум 3 курса

проектный практикум 4 курса

Молодежный космический форум – 2019 (VI Семихатовские чтения)О Форуме-2019 Новое

Школа наставников - 2018 “Как создать проект в новом технологическом укладе” Актуальное

Проектная практика для студентов Института фундаментального образования УрФУСобытие

Молодежный космический форум - 2017 (Четвертые Семихатовские чтения)Конкурс

Выбор темы работы для участия в IV Семихатовских чтенияхО Форуме-2017

Подписка на новости
Контакты

Адрес: г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка 145, к. 1119 (на карте)

Тел.: +7 (343) 355-93-88

info@cosmoport.club