ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ЦИФРОВИХ РІШЕНЬ ДЛЯ ЗАВДАНЬ УПРАВЛІННЯ БІОНІЧНИМ ПРОТЕЗОМ

Анотація

Застосування цифрових рішень для задач керування біонічним протезом, за рахунок використання можливостей глибокого машинного навчання, дозволяють вирішити задачі ідентифікації та формалізації руху окремих пальців та адекватно здійснювати процес ідентифікації рухів людської руки за рахунок зчитування даних з відеокамери та обробку отриманих даних з використанням бібліотек програмних функцій OpenCV в режимі реального часу. Такий підхід дозволяє відтворити біонічним протезом руху пальців реальної людської руки з одночасним використанням бібліотек платформ MediaPipe,та OpenCV. Ідентифікація положень пальців людської руки здійснюється за розробленою програмою, алгоритм якої складається з етапів розпізнавання лівих та правих пальців та їх розміщення в двохмірному просторі. Вихідна функція даної програми запускає роботу сервоприводів біонічного протезу. Що в свою чергу потребує реалізації такого підходу у реальних апаратних засобах, що і було представлено в зазначеній роботі. Керування біонічним протезом здійснюється за рахунок передачі вихідних даних через UART порт до мікроконтролера ATMega328, який в свою чергу через SPI інтерфейс здійснює керування сервоприводами юіонічного протезу. Проведено проектування реальної друкованої плати, що дозволила за рахунок розроблених програм здійснити імітацію рухів людської руки для відпрацювання сценаріїв її рухів для налаштування та валідації роботи сервоприводів біонічних протезів. Розроблена структурна схема запропонованої системи керування біонічним протезом верхніх кінцівок. Проведене проектування зазначеною системи та розроблена плата PCB, що дозволила провести експериментальні дослідження для відпрацювання адекватності її роботи та валідації рухів пальців біонічного протезу з реальним живим об’єктом в режимі реального часу.