Манипулятор для людей с ограниченными возможностями

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 19.02.2014 01:50

да, все открыто. ссылку предоставим в ближайшее время.

Java Adept

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 19.02.2014 00:43

официальная группа проекта в вк — vk.com/club66087536
Будем благодарны слову и делу!

Олексій Пєніє 24.12.2013 02:29

Есть предложение использовать программное изменение ускорнения. Как это сделално для повышенной точности указателя мышки. Если двигать (ускорять) медленно — скорость одна, если быстро — другая. В том числе плавно.

Насколько помню (но не факт) в KDE есть тонкая подстройка данного параметра. Можно было бы на мышке опробовать модель.

В качестве контроллера разобрать руль с обратной связью. Удобство в том, что джойст проще будет увязать с адруино-подобными контролеерами имеющими USB. Что сократит срок разработки и позволит в случае массвого производства (ну а вдруг) брать готовые чипы для джойтиков.

Только убери из цели «500 грамм». Ставь задачей разработку сильного манипулятора, котрый мог бы поднять всего человека целиком. Поверь, такая фиговина необходима каждому инвалиду. То есть спрос глобальный. А маломощный — просто будет портативной версией, которую удобно брать с собой.

Мозг нормально управляет практически всеми доступными мышцами. Включая мимические. Вот к примеру — двигать ушами. Это умеет не каждый человек. Но это лишь потому что не требуется. Но если научить — то будет легко доступиться к управляющим сигналом простой наклейкой на кожу. Тем более что за ухом это незаметно и легко закрепить. И таких уха два.
______
Вопрос: а можно ли при помощи одних мышц управлять другими? В частности, у некоторой группы инвалидов мышцы функциональны, просто по какой-то причине не получают нервный сигнал. В части управления мыщцами управление сводится к банальной подаче напряжения. Этот проект мог бы стать промежуточным звеном (читай меньше потребность в финансах, выше шансы следующего раунда).

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 24.12.2013 03:01

первым делом у нас стоит задача решить конкретную проблему конкретного человека, а дальше будем совершенствовать устройство под другие задачи и нужды (увеличивать грузоподъемность, опционально предлагать различное управление и т.п.). И конечно мы постараемся не изобретать велосипед и брать максимально готовые, доступные и понятные решения.

Олексій Пєніє 27.12.2013 13:09

Ну собственно это похорон стартапа. Потому что задача требует достаточно качественного решения. А будучи собранной «на соплях» и строго под конкретную задачу, явно не оправдает затраченных ресурсов.

Все любят упоминать велосипед, когда говорят о разработках связанных с риком. Но ситуация такова, что именно велосипед сейчас один из самых инновационных продуктов. И владельцы патентов на узлы велосипеда сейчас гребут бабло экскаватором. А владельцы индивидуальных решений (пусть и самых лучших) — разве только понты (не окупающие вложенные средства).

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 27.12.2013 23:22

Алексей, у нас есть четкие цели и задачи на данный этап данного проекта, они описаны на сайте и в теме выше. бабло грести экскаватором и т.п. — другая задача.
У нас есть спонсоры поддерживающие проект и адекватно воспринимающие его необходимость.

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 05.01.2014 01:13

Алексей, спасибо за ваши комментарии, они безусловно нам помогут. Если вы сможете более подробно рассмотреть проект и помочь в его реализации, будем благодарны. Спасибо

Dmitry Dziuba 24.12.2013 19:19

Разница между решением с усилием в пару килограмм и решением на 50+кг в том, что первое можно собрать меньше чем за 1000$ за несколько месяцев из свободно продающихся компонент, а для второго придется заказывать спец. актуаторы, создавать кастомные детали, и работать больше года, а в бюджет придется добавить два нуля.
Практический же смысл в решении на пару килограмм огромный: без него человек вообще ничего не может сделать сам, а так сможет сам есть, умываться, пользоваться микроволновкой. То есть 90% времени человек будет независим — просить помощи придется не каждые 5 минут, а несколько раз в день.

Олексій Пєніє 27.12.2013 13:17

Только мало кто знает, что для пользования микроволновкой нужно усилие свыше 2 кг. Порядка 5-6кг только чтобы открыть дверцу. А ещё учитывай рычажную составляющую, и получишь уже совсем другие усилия, десятки килограмм.

Я так и сказал, малобюджетная модель должна быть под небольшое усилие. Но только как прототип более серьёзной задачи. Зачем? Чтобы получить финансирование, и таким способом максимально эффективно решить обе задачи. Под проект с серьёзными перспективами выше шанс получить деньги. А под малоэффективный, индивидуальный, да ещё и с существующими конкурентными решениями — нулевые.

Я больше скажу, прототип вообще не должен ничего делать. Ключевая задача — управление и обратная связь, а совсем не механика. То есть если человек сможет играть в компьютерные игры с обратной связью, это уже повод стартовать раунд финансирования и копать в сторону патентования.

Dmitry Dziuba 27.12.2013 16:06

Ставь задачей разработку сильного манипулятора, котрый мог бы поднять всего человека целиком

Я так и сказал, малобюджетная модель должна быть под небольшое усилие

я старался, но так и не придумал что ответить. Даже если подтянуть весь контекст — все равно не получается.

Artyom Krivokrisenko 19.02.2014 08:21

Здравствуйте, я Кирилл. Я хочу чтоб вы сделали игру 3D экшон. Суть такова...

Олексій Пєніє 24.12.2013 02:15

А чтобы галушки сами в рот запрыгивали?

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 27.12.2013 23:07

для этого достаточно обладать такой фантазией и воображением, как у вас :)

Sergii Voloshyn Product Manager в DOU.ua 23.12.2013 10:14

Вот еще такую руку из ДатаАрт нашел:
www.youtube.com/...h?v=YkdqNemnB8g

Ksenia Kyrylyshena 23.12.2013 18:26

Ага, неплохо, правда над точностью надо еще работать. Жаль, но в нашем случае нет (точнее, почти нет) мышц, которые бы сокращались, так что этот способ управления не подходит. Из реализуемых пока что джойстик только. Я даже не знаю удобного, который подошел бы (не считая вживления чипа в моторную кору, как тут, например www.youtube.com/...?v=62fcCvK7F9g.

Sergii Voloshyn

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 22.12.2013 20:04

а как вы думаете, почему так редко встречаются решения на линейных актюаторах? один из участников проекта делает руку на стеклоподъемниках с червячной передачей, они там в обсуждении встречаются.

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 22.12.2013 21:44

а как вы думаете, почему так редко встречаются решения на линейных актюаторах?

Это мне вопрос? Если мне, то в вашем случае линейный актуатор — это как из пушки по воробьям, вам просто не надо рука, которая может приложить то усилие, которое может дать линейный актуатор.

один из участников проекта делает руку на стеклоподъемниках с червячной передачей, они там в обсуждении встречаются.

Вроде прочёл все 32 комментария, но сообщения про стеклоподъёмник не нашёл.

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 22.12.2013 21:52

boteon.com/...tor.html#img216 — это картинка из комментов.

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 22.12.2013 22:05

Надо тестить вживую. У меня в машине стеклоподъёмники не могут опустить слегка оледенелое стекло на старте, после того, как сдвинулось, уже без проблем крошит лёд, т.е. крутящий момент старта движка стеклоподъёмника с передачей очень мал. Ну и позиционность стеклоподъёмника явно не прецизионная даже в районе +/- сантиметр.

Dmitry Dziuba 22.12.2013 22:46

линейный актуатор — это как из пушки по воробьям

Почему? Мышцы человека развивают усилие порядка 1000кг, линейный актуатор с вменяемыми габаритами и скоростью — 50кг, так что наоборот — хорошо бы если бы были такие линейники, но нету...

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 23.12.2013 09:30

Не понятно зачем нужно усилие 500Н для руки с такой областью применения? Ну и линейные актуаторы не отличаются точностью позиционирования, а те, которые отличаются стоят очень дорого и опять же не отличаются большой скоростью.

Dmitry Dziuba 23.12.2013 15:55

Ну так 500 ньютон там будет на креплении актуатора, на конце руки будет меньше 50, если мы хотим достаточно быструю руку. А точность будет обеспечена обратной связью по углу, замерянному потенциометром в суставе — в этом плане линейный актуатор от сервы не отличается.

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 23.12.2013 21:00

А точность будет обеспечена обратной связью по углу, замерянному потенциометром в суставе — в этом плане линейный актуатор от сервы не отличается.

Даже не знаю, всё, что я видел и проходило под грифом «прецизионные потенциомертры» давало +/-5 градусов погрешности.

Dmitry Dziuba 23.12.2013 21:44

Странно... Средние по цене сервы работают с точностью 1-2 градуса, и там никак не лучшие стоят. Может имеется в виду не точность после индивидуальной градуировки, а априорная?

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 23.12.2013 22:10

Странно... Средние по цене сервы работают с точностью 1-2 градуса, и там никак не лучшие стоят.

В тех серво, что я видел, там было немного сложнее потенциометра, вешают «специальную магнитную каплю» и затем считывают её положение на оси (датчик Холла, если я не ошибаюсь). Если разрешение простейшего сенсора около 2^10 (10 бит), то получим шаг в 360/2^10=0,351 градуса с довольно малой погрешностью.

Dmitry Dziuba 24.12.2013 02:16

Я говорю о хобби-сервах по 8$. Если нужна действительно высокая точность — то конечно надо обороты движка до редуктора считать, но в руке это лишнее

Alex Reznichenko co-founder в Robotec 22.12.2013 18:20

рассматривали этот вариант — везде есть свои недостатки и преимущества... мне кажется без гироскопа не обойтись... а отдавать свое положение — это ведь все-равно энкодер?

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 22.12.2013 18:49

мне кажется без гироскопа не обойтись

Да, рука не будет всегда стоять на идеально ровной поверхности.

а отдавать свое положение — это ведь все-равно энкодер?

Скорее простейший счётчик поворотов в контроллере. Как пример, www.nxp.com/...eet/PCA9629.pdf или www.onsemi.com/...MIS-30622-D.PDF .

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 22.12.2013 17:36

Не хочу сбивать с правильного пути, но вы не хотите использовать шаговые двигатели, которые могут дополнительно отдавать своё положение? Тогда можно избавиться от гироскопа, и не нужно будет делать полную механическую инициализацию руки (возврат на исходную позицию) после пропадания питания, не будут накапливаться ошибки позиционирования со временем и т.д.

Dmitry Dziuba 22.12.2013 18:26

Это неплохо, но тогда возникает проблема — нельзя использовать готовые приводы, а нужно в редукторы вставлять эти двигатели, соответственно и механически сложнее, и дороже. А контролировать положение в любом случае нужно потенциометрами прикрепленными к суставам — то, что провернулась ось двигателя еще не гарантирует, что сустав пришел в движение.

От гироскопа избавиться никак нельзя: могут и будут возникать непредвиденные отклонения (хотя бы вызванные пользователем), их надо компенсировать. И скорее всего не выйдет обойтись без системы визуального контроля — возможно только она даст точность лучше сантиметра на конце, т.к. ошибки позиционирования накапливаются от сустава к суставу.

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 22.12.2013 18:51

А контролировать положение в любом случае нужно потенциометрами прикрепленными к суставам — то, что провернулась ось двигателя еще не гарантирует, что сустав пришел в движение.

А почему так?

От гироскопа избавиться никак нельзя: могут и будут возникать непредвиденные отклонения (хотя бы вызванные пользователем), их надо компенсировать.

Да, согласен.

Dmitry Dziuba 22.12.2013 19:52

Что-то может сломаться — и если двигатель будет продолжать крутиться тогда, когда рука совсем не в том положении, которое можно ожидать исходя из показаний датчика на валу — то последствия могут быть совсем плохими, все-таки рука довольно сильная задумана. Хотя в принципе это можно контролировать визуально...

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 22.12.2013 19:02

Это неплохо, но тогда возникает проблема — нельзя использовать готовые приводы, а нужно в редукторы вставлять эти двигатели, соответственно и механически сложнее, и дороже.

Мы когда-то намучались с серво моторами, ставили туда контроллеры, чтобы превратить их в подобие шаговых, но на точное позиционирование на малых оборотах они не способны. Шаговый обгонял серво при точных операциях раза в 2-3 по времени завершения операции. Ну и крутящий момент у серво на низких оборотах никакой, без редуктора тяжело. Для себя тогда решили, что на «дальние дистанции» по движению будем всегда ставить сервомоторы, а на короткие и точные только шаговые. Ну то такое, просто опыт был.

Dmitry Dziuba 22.12.2013 20:04

Да, для точных операций шаговый конечно куда лучше. Но есть еще проблема, что они шумные на малых оборотах — некомфортно, когда весь день под ухом стучит шаговик. Так что в любом случае нужны редукторы с большим понижением

Mike Gorchak Graphics Device Driver Developer в QNX Software Systems 22.12.2013 22:07

Согласен, шум есть, но он в небольшой мере зависит от драйвера мотора, те, которые работают пульсами довольно тихие, просто движения получаются неравномерные.