DEXTRA - Roboti - București - Lucrari 2017 Nationala

Informatii generale

Descriere

DEXTRA este un sistem de control multifunctional ce consta intr-o pereche de manusi inteligente cu senzori. Proiectul adauga o noua dimensiune interactiunii dintre om si calculator. Manusile pot sa emuleze o varietate de dispozitive periferice, sa simuleze instrumente muzicale si sa faciliteze recupararea medicala.
Proiectul a fost gandit sa ajute oameni in diferite domenii si pentru a imbunatati experiente digitale. Aplicabilitatea perechii de manusi inteligente este una larga, acestea putand fi utilizate intr-o multitudine de feluri.
In medicina, pacienti ce sufera de epilepsie pot primi ajutor de la o persoana notificata in cazul unei crize epileptice (Epileptic Seizure Alarm). Pacienti convalescenti ce au suferit un accident vascular cerebral pot sa isi refaca precizia motorie (Kinesthetic Accuracy Tester). De asemenea, acestia pot efectua exercitii de ritmicitate si timp de raspuns, pentru o evaluare a stadiului unei boli. Pe de alta parte, in medicina, DEXTRA ofera un numar de exercitii de precizie pentru doctorii chirurgi, ce trebuie sa ajunga la un grad de finete ridicat al miscarilor mainilor.
In muzica, manusile pot fi folosite pentru a interpreta si edita muzica in orice software de tip DAW (Digital Audio Workstation). De asemenea pot fi folosite ca AirDrums sau ca un instrument neconventional. Aceste moduri sunt dedicate artistilor muzicali.
In media, sistemul DEXTRA poate fi folosit ca A/V Player Controller, Presenter, Graphic Tablet sau Joystick. Aceste moduri faciliteaza munca designerilor digitali.
In gaming, manusile pot fi folosite pentru a imbunatati experienta utilizatorului in jocuri de tip Racing si Shooter.
In concluzie, DEXTRA este un sistem multifunctional de control digital cu aplicabilitate in medicina, muzica, media si gaming. Posibilitatile functionalitatii manusilor sunt foarte variate, acestea asigurand un control mai natural al dispozitivelor electronice.
Aceasta etapa este una premergatoare construirii unui sistem de control universal, cu mai multe moduri de operare si intr-un format mai usor de utilizat. Avem in vedere ca in cel mai scurt timp sa reusim sa obtinem o colaborare cu o unitate medicala, unde vom putea ajuta pacienti convalescenti doritori si vom putea sa primim o validare a sistemului si a metodei utilizate.

Tehnologii

Ca arhitectura, microcontrollerele de pe manusi colecteaza date de la senzori si le transmit radio Proxy-ului care este conectat la calculator.
Ca putere de procesare, proiectul este bazat pe platforma Arduino, utilizand 3 astfel de placi de dezvoltare. Procesoarele Atmel asigura destula putere pentru ca experienta utilizatorului sa fie placuta, iar in acelasi timp consuma foarte putin curent.
Sunt folosite doua tipuri de senzori: inertiali si contacte. Prima categorie consta intr-o pereche accelerometru-giroscop per manusa. Sunt folosite ambele tipuri de senzori inertiali pentru o mai buna pozitionare in spatiu. Contactele asigura detectia atingerii dintre degetul mare si restul degetelor, acest fapt adaugand inca un nivel de control de 8 biti.
Din punct de vedere al comunicatiei, in DEXTRA exista comunicatie pe fir si comunicatie fara fir. Comunicatie pe fir exista intre microcontrollere si componente anexe. Comunicatia fara fir are loc intre manusi si Proxy, utilizand radio la frecventa de 2.4Ghz.
Codul de pe placile Arduino a fost scris in C++ in Arduino IDE. Aplicatia auxiliara, Command Center, a fost realizata in Visual Studio Express. Aceasta din urma este o aplicatie de desktop ce realizeaza o conexiune seriala cu Proxy-ul astfel incat sa ii schimbe modul de operare.

Cerinte sistem

Ingloband o interfata universala, DEXTRA necesita cerinte absolut minime pe calculatorul gazda ca putere de procesare si are nevoie doar de un port USB disponibil. Interfata emuleaza o varietate de periferice, deci interfata va functiona pe orice dispozitiv ce poate utiliza o tastatura, un mouse etc., de la Linux la Windows, de la un Desktop la un telefon mobil.

Realizatori

Paul Bricman

  • Scoala: Colegiul National Bilingv “George Cosbuc”
  • Clasa: 10
  • Judet: București
  • Oras: Bucuresti

Ciprian Anghel

  • Scoala: Complexul Educational Lauder Reut
  • Clasa: 10
  • Judet: București
  • Oras: Bucuresti

Screenshots