Специалисты Chiba Tech представили инвалидную коляску, которая может... ходить
Одной из наиболее серьезных проблем для пользователей инвалидных колясок является преодоление различных препятствий в виде ступенек, бордюров, порогов и т.п. В решении этой проблемы может помочь разработка специалистов Технологического института из японского города Чиба (Chiba Institute of Technology, Chiba Tech) – роботизированная инвалидная коляска, которая фактически может перешагивать через подобные препятствия.
Одним из подразделений Chiba Tech является Технологический центр робототехники будущего (Future Robotics Technology Center – fuRo), их разработки и легли в основу новой модели инвалидной коляски.
Коляска от Chiba Tech внешне похожа на привычные модели инвалидных колясок с электроприводом, но в плане функциональности они отличаются как калькулятор от компьютера. Что может обычная электричка? Ехать вперед и назад, поворачивать вправо-влево, ну, скорость можно регулировать. Разработка Chiba Tech может делать все то же самое, но при этом она еще и анализирует характер местности по ходу движения и при возникновении препятствий на ней способна преодолевать их, причем без изменения положения пользователя в коляске.
Инвалидная коляска от Chiba Tech оборудована четырьмя колесами и двумя стабилизаторами с шарообразными колесиками для поддержания устойчивости в случае необходимости. Две пары колес крепятся на подвижных скобах, которые не только поворачиваются вправо-влево, но и приподнимаются вверх, причем независимо друг от друга, за счет чего коляска фактически перешагивает препятствия, а не переезжает через них.
При необходимости каждая из скоб с закрепленными на ней колесами может стать в одну линию (устойчивое положение при этом поддерживается за счет стабилизаторов) и коляска разворачивается на 180 градусов практически на месте. Это дает возможность развернуться даже в очень узких местах, где на обычной коляске развернуться либо вообще не получится, либо придется несколько раз дергаться вперед-назад.
Обычное рабочее состояние коляски – «колесное», т.е. как и у обычной инвалидной коляски, «шагающий» режим включается в случае необходимости преодоления каких-либо препятствий.
Состояние поверхности по ходу коляски анализирует комплекс сенсорных датчиков, если они фиксируют перед собой препятствие, коляска автоматически перестраивается для работы в «шагающем» режиме, при этом процессор оценивает высоту препятствия, угол наклона, длину, ширину и т.п. В процессе преодоления препятствий все сервоприводы коляски работают как единый комплекс – все четыре колеса устанавливаются в нужное положение, изменяется высота их подъема, выдвигаются стабилизаторы и т.п. Таким образом, для преодоления препятствия автоматика может приподнять только одну ногу, может задействовать все четыре, может просто перешагнуть препятствие, а может взобраться на него, т.е. существуют различные сценарии для различных ситуаций. При этом также регулируется положение пользователя, т.е. при изменениях угла наклона коляски влево/вправо и вперед/назад он всегда остается в одном и том же положении.
Программная платформа владеет несколькими сценариями преодоления препятствий, в каждом конкретном случае выбирается наиболее оптимальный, а при необходимости они могут комбинироваться, т.е. если в выборе сценария преодоления препятствия произойдет какая-либо ошибка, он может быть подкорректирован уже в процессе его выполнения. Даже если колесо коснется препятствия, в нем изменяется крутящий момент, что также может быть использовано в качестве резервного варианта подстраховки. В особо сложных ситуациях устойчивость коляски и безопасность ее пользователя обеспечивается выдвижением стабилизаторов (они работают независимо друг от друга).
Все сценарии преодоления препятствий выбираются автоматически бортовым компьютером, пользователь не принимает в этом никакого участия. Т.е. он с помощью джойстика выбирает направление движения, а бортовой компьютер оценивает местность по ходу движения и при необходимости преодолеть препятствие выбирает один из сценариев.
В ближайшее время будут изготовлены еще несколько экземпляров этой коляски и начнутся ее испытания с участием людей с ограниченными возможностями, т.е. потенциальных пользователей этой коляски, в ходе которых при необходимости будут устранены недочеты и внесены определенные изменения в аппаратную и программную часть. Руководитель группы специалистов Chiba Tech Шуро Накадзима, разработавших эту коляску, сказал: «В настоящее время практически сформирована концепция этой инвалидной коляски и мы можем представить ее широкой общественности. На следующем этапе мы подключим значительное количество людей, чтобы испытать и максимально полно адаптировать ее для потребностей пользователей».
Программная платформа владеет несколькими сценариями преодоления препятствий, в каждом конкретном случае выбирается наиболее оптимальный, а при необходимости они могут комбинироваться, т.е. если в выборе сценария преодоления препятствия произойдет какая-либо ошибка, он может быть подкорректирован уже в процессе его выполнения. Даже если колесо коснется препятствия, в нем изменяется крутящий момент, что также может быть использовано в качестве резервного варианта подстраховки. В особо сложных ситуациях устойчивость коляски и безопасность ее пользователя обеспечивается выдвижением стабилизаторов (они работают независимо друг от друга).
Все сценарии преодоления препятствий выбираются автоматически бортовым компьютером, пользователь не принимает в этом никакого участия. Т.е. он с помощью джойстика выбирает направление движения, а бортовой компьютер оценивает местность по ходу движения и при необходимости преодолеть препятствие выбирает один из сценариев.
В ближайшее время будут изготовлены еще несколько экземпляров этой коляски и начнутся ее испытания с участием людей с ограниченными возможностями, т.е. потенциальных пользователей этой коляски, в ходе которых при необходимости будут устранены недочеты и внесены определенные изменения в аппаратную и программную часть. Руководитель группы специалистов Chiba Tech Шуро Накадзима, разработавших эту коляску, сказал: «В настоящее время практически сформирована концепция этой инвалидной коляски и мы можем представить ее широкой общественности. На следующем этапе мы подключим значительное количество людей, чтобы испытать и максимально полно адаптировать ее для потребностей пользователей».
26 октября, 2012