Řešení projektu studijní platforma v oblasti ortoticko-protetických pomůcek

Michal BalašAktuality ze školy

Žáci z druhého a nyní už třetího a čtvrtého ročníku, zapojení do projektu úspěšně zvládli vytvoření 3D modelu bionické ortézy, která se v současné době oživuje. Vybraná varianta 3D modelu bionické ortézy procházela postupným vývojem v podobě ladění geometrického tvaru jednotlivých hlavních dílů. Hlavní díly představují nosné prvky bionické ortézy, které se upevňují na předloktí a dlaň horní končetiny. Další úpravy na bionické ortéze představovali doplňkové díly, které jsou určeny pro upevnění mobilního telefonu na rám, upevnění boxu pro řídicí prvky na rám apod. Dále bylo odstraněno z upravované varianty bionické ortézy ovládání prstu ruky pomocí lineárního pohonu. Tyto funkce nahradí snímače pohybu umístěné ve speciálním prstenu, který se nasadí na prst. Na těchto úpravách pracovali všichni členové týmu, jak je znázorněno na obrázku.

Jednotlivé díly byly postupně vytištěné na 3D tiskárně. Nově vytištěné upravené díly postupně nahrazovaly původní díly. Provedení aktuální poslední verze 3D modelu bionické ortézy je znázorněno na obrázku.

Testování inteligentní bionické ortézy žáky zapojenými do řešitelského týmu je znázorněno na obrázcích. V současnosti se na ortéze realizují drobné úpravy. Současně s vývojem řídicí elektroniky pro pohyby v jednotlivých kloubech ortézy se pracuje na rozpracovaném IoT modulu.

V rámci dostupného budgetu a dle potřeb klientů proběhlo vytipovávání IoT modulu, který by byl schopen číst

data umístěna na serveru a přetvářet je na signál potřebný pro řízení výkonových obvodů obou motorů na bionické ortéze. Na obrázku lze vidět IoT modul připojitelný k WiFi routeru, který bude integrován v systému řízení bionické ortézy.

Inteligentní jednotku a celý systém řízení je nutné vybavit druhým obvodem – výkonovým prvkem určeným pro
napájení motoru, který bude řízen signály z vhodného IoT modulu, jak je znázorněno na obrázku. Tento výkonový obvod bude umístěn vedle stejného obvodu, který již byl využit v předchozím projektu a to pro první motor bionické ortézy (flexe a extenze v zápěstí). Následující fází bude nyní propojení WiFi modulů s vhodným serverem a proběhne realizace testovací aplikace, která umožní zadávání dat na server a jejich čtení prostřednictvím IoT modulu připojených k internetu pomocí Wifi.

K dokončení funkčního prototypu bionické ortézy probíhají pravidelné týdenní schůzky a také video konzultace, kterých se účastní vytypovaný vhodný klient odborného garanta, firmy Benetronic s.r.o.. Klient Jiří Jambor je odborníkem v oblasti vzdálené, IT technické podpory, který v rámci videokonferencí přispívá k optimálnímu řešení funkčního prototypu bionické ortézy, vždy za účasti firmy Benetronic s.r.o. Tímto způsobem je možné práce na projektu i ve fázi prototypování posouvat blíže k reálnému výstupu a přiblížit tento výstup k opravdovým potřebám klientů. Potenciál projektu oceňují nejen samotní žáci, ale také osoby s pohybovým omezením. Výsledek projektu přispívá ke snížení zdravotních hrozeb typu onemocnění COVID-19 a jejich dopadů. Sestavená optimalizovaná bionická ortéza, která se v současnosti ověřuje v praxi je znázorněna na obrázku.