РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Ашапкина М.С.¹, Алпатов А.В.²

¹Студентка, Рязанский государственный радиотехнический университет; ²кандидат технических наук, доцент, Рязанский государственный радиотехнический университет

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Аннотация

Целью разработки данного устройства является повышение мотивации человека к более активному образу жизни. Особенностью устройства является распознавание положения тела человека в пространстве. По данному распознаванию можно получить информацию о двигательной деятельности, т.е. что именно человек делал в течение дня, сколько сидел, лежал или ходил.

Ключевые слова: двигательная активность, акселерометр.  

Ashapkina M.C.¹, Alpatov A.V.²

¹ Student, Ryazan State Radio Engineering University; ²candidate of technical Sciences, assosiate professor, Ryazan State Radio Engineering University

DEVELOPMENT OF THE DEVICE OF CONTROL OF THE MOTOR ACTIVITY OF THE HUMAN

Abstract

The aim of the development of this unit is to increase the motive of the person to a more active lifestyle. Feature of the device is the recognition provisions of the human body in space.  On this recognition, you can get information about the motor activity, i.e. what a person did in a day, how many sitting, lying or walking.

Keywords: motor activity, accelerometer.

Возникновение многих видов заболеваний и стрессов связано с низкой подвижностью человека. Функционирование и развитие опорно-двигательного аппарата, органов кровообращения и дыхания, функций нервной системы наиболее полно раскрываются при условии достаточной и регулярной двигательной активности. Понятие «двигательная активность» включает в себя сумму всех движений, выполняемых человеком в процессе жизнедеятельности, т.е. двигательная активность, является жизненно необходимой потребностью человека. Поэтому разработка системы контроля двигательной активности является актуальной [1, 2, 3].

Цель данной разработки – повышение мотивации человека к более активному образу жизни путем использования соответствующих технических средств. Решение поставленной задачи реализуется в два этапа: 1) разработка устройства регистрации двигательной активности человека на базе электронного акселерометра; 2) разработка методов обработки результатов регистрации двигательной активности человека.

Особенностью реализации устройства является возможность распознавания положения человека в пространстве с дальнейшим определением типа активности: бег, ходьба, поза сидя, поза лежа и т.п.  Полученная информация передается на сайт, где происходит ее обработка.  Структурная схема обмена данными двигательной активности на рисунке 1:

 

Рисунок 1 – Структурная схема разработанной системы

Результат представляется в виде гистограммы типа активности человека за весь период: частота, скорость, амплитуда, размах движений, периодический и хаотический характер движения. По данным гистограммы и с учетом количественных параметров двигательной активности возможна выдача индивидуальных рекомендаций по коррекции образа жизни для нормального развития и функционирования организма человека.

Конструктивной особенностью устройства является исполнение в виде носимого браслета, который крепится на голени испытуемого. Функциональная схема разработанного индивидуального устройства для мониторинга двигательной активности показана на рисунке 2:

 

Рисунок 2 – Функциональная схема разработанного устройства

Для получения информации о двигательной активности используют трехосевые акселерометры ММА7361L, которые регистрируют кривые ускорений движения. Полученные данные с акселерометров усиливаются и передаются на аналоговые входы блока обработки и передачи. Блок обработки и передачи регистрируемой информации включает в себя микроконтроллер ATmega328. Полученные данные о двигательной активности сохраняются в виде файла на флеш-карте типа microSD. После регистрации сигнал может быть передан по каналу передачи Bluetooth или считан с SD-карты в ПК.