Массажёр для реабилитации детей после травм нижних конечностей
прототип роботизированного устройства
Наша Команда
-
Абдрахманов Русланразработчик проекта
ученик 7 класса
МАОУ "ИТ-лицей Привилегия г. Челябинска" -
Гужавина Елена Александровнанаставник проекта
педагог дополнительного образования
МАОУ "ИТ-лицей Привилегия г. Челябинска"
ПРОБЛЕМА
Разнообразие способов реабилитации — от аппаратов механотерапии до ортезов — позволяет комплексно подходить к восстановлению футболистов после травм. Особое значение имеют специализированные устройства для голеностопного сустава, они реализуют метод непрерывной пассивной мобилизации, снижая нагрузку на травмированные ткани. Применение таких устройств ускоряет реабилитацию и минимизирует риск осложнений. Однако, устройств для реабилитации для детского возраста нам найти не удалось.АКТУАЛЬНОСТЬ
Актуальность разработки проекта обусловлена увеличением числа детей младшего школьного возраста с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, включая травмы и патологии голеностопного сустава. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, около 15% детей страдают различными нарушениями опорно-двигательной системы. Российские исследования также подтверждают рост заболеваемости среди младших школьников, особенно в крупных городах, где дети подвержены повышенному риску травмирования вследствие интенсивного ритма жизни и недостаточной физической активности.
Реабилитационные мероприятия играют ключевую роль в восстановлении функций суставов и предотвращении осложнений. Своевременная диагностика и правильно подобранная реабилитационная программа способствуют улучшению качества жизни ребенка, повышению двигательной активности и снижению риска инвалидности. Таким образом, разработка проекта направлена на повышение эффективности медицинской помощи детям с патологией голеностопного сустава, улучшение результатов лечения и снижение нагрузки на систему здравоохранения
Реабилитационные мероприятия играют ключевую роль в восстановлении функций суставов и предотвращении осложнений. Своевременная диагностика и правильно подобранная реабилитационная программа способствуют улучшению качества жизни ребенка, повышению двигательной активности и снижению риска инвалидности. Таким образом, разработка проекта направлена на повышение эффективности медицинской помощи детям с патологией голеностопного сустава, улучшение результатов лечения и снижение нагрузки на систему здравоохранения
ТАКИМ ОБРАЗОМ...
Цель нашего проекта: сконструировать и запрограммировать прототип робота по осуществлению массажа нижних конечностей для реабилитации травм голеностопного сустава.
ЗАДАЧИ
- Изучить травмы футболистовполучить полное представление о характере, частоте и последствиях травм, характерных для футболистов, чтобы определить основные мишени для реабилитации
- Провести анализ аппаратов и тренажёров для восстановления последствий футбольных травмопределить, какие современные технологии и устройства используются для реабилитации футболистов, выявить их преимущества и недостатки
- Создать прототип роботизированного устройстваразработать и собрать работающий образец устройства для реабилитации футболистов на основе проведённого анализа
СТЕЙКХОЛДЕРЫ ПРОЕКТА
школы футбола и детские поликлиники, индивидуальное использование
ЭТАПЫ РАБОТЫ НАД ПРОЕКТОМ
Создан прототип
Сейчас нами создан прототип роботизированного устройства.
Наш роботизированный комплекс включает в себя два массажора:
-массажор для поворотов сустава в стороны;
-массажор для подъема сустава вверх/вниз.
При создании устройства мы учитывали психофизиологические особенности целевой аудитории, а именно тот факт, что ведущей деятельностью в данном возрасте является игра, что и было положено в основу концепции тренажера. Инновационность разработки заключается в наличии двух специализированных массажоров, обеспечивающих разные типы движений: повороты сустава в стороны и подъем/опускание платформы. Таким образом, созданный нами тренажер не только решает задачу механического восстановления голеностопа, но и стимулирует интерес ребенка к реабилитационному процессу через игровую форму
Наш роботизированный комплекс включает в себя два массажора:
-массажор для поворотов сустава в стороны;
-массажор для подъема сустава вверх/вниз.
При создании устройства мы учитывали психофизиологические особенности целевой аудитории, а именно тот факт, что ведущей деятельностью в данном возрасте является игра, что и было положено в основу концепции тренажера. Инновационность разработки заключается в наличии двух специализированных массажоров, обеспечивающих разные типы движений: повороты сустава в стороны и подъем/опускание платформы. Таким образом, созданный нами тренажер не только решает задачу механического восстановления голеностопа, но и стимулирует интерес ребенка к реабилитационному процессу через игровую форму
Создание тренажёра из набора Arduino с печатью деталей на 3D
работа только началась, произведен подбор оборудования
работа только началась, произведен подбор оборудования
Подбор компонентов и расчёт стоимости
Итоговая оценка стоимости прототипа·
Минимальный вариант (учебный):
~4 500–6 500 ₽(простая механика, базовые датчики, без корпуса)
Средний вариант (демонстрационный): ~8 000–12 000 ₽(корпус из пластика/алюминия, полноценная механика, дисплей, кнопки)
Минимальный вариант (учебный):
~4 500–6 500 ₽(простая механика, базовые датчики, без корпуса)
Средний вариант (демонстрационный): ~8 000–12 000 ₽(корпус из пластика/алюминия, полноценная механика, дисплей, кнопки)
ЧЕГО МЫ ДОСТИГЛИ?
ZMROB
При программировании устройства мы пользовались программным обеспечением ZMROBO3.
Нами была использована следующая комплектация робота:
Нами была использована следующая комплектация робота:
- Ультразвуковой датчик: сенсор, позволяющий роботу определять расстояние до препятствий.
- Камера с ИИ: помогает роботу видеть окружающую среду, что открывает возможности для дальнейшей интеграции сложных функций, таких как распознавание объектов или навигация.
- Датчик касания: помогает роботу реагировать на внешнее воздействие.
- Моторы: для движения робота — один малый и два больших.
Массажор для поворотов сустава в стороны
состоит из среднего мотора, обеспечивающего поворотный механизм, камеры с функцией распознавания жестов, балок и соединительных рам которые фиксируют ногу статично и зубчатых шестеренок для дополнительного массажа ступни и стимуляции кровообращения
Массажор для подъема сустава вверх/вниз
состоит из двух больших моторов, которые, плавно поднимают/опускают платформу с ногой вверх/вниз, датчик ультразвука считывает показатель с платформы и при установке ноги на ней сигнализирует информацию о появлении ноги для начала работы массажора
АРТЕФАКТЫ ПРОЕКТА