وضعیت: بسته
شماره سند:
تاریخ انتشار: 1402/12/25
مهلت ارسال پیشنهاد: 1403/01/15
فرصتها: براساس پیشنهادها قابل مذاکره خواهد بود.
تماس : 02166530680 – 02166533864
ارسال پروپوزالها: https://ghazal.inif.ir
دستان یکی از پراستفادهترین اعضای بدن برای تعامل انسان با جهان خارجی هستند که ترکیب حرکات گرفتن، فشردن و کشیدن به انجام بسیاری از وظایف در زندگی روزمره کمک میکند. در حال حاضر، نظارت و دنبالکردن حرکات دست و کاربرد آنها در تعامل انسان و کامپیوتر، آموزشهای توانبخشی، تشخیص برخی بیماریهای عصبی، شناسایی زبان اشاره، واقعیت مجازی، انیمیشنسازی و کنترل عملیات از راه دور توسط ربات مثل خنثیکردن مین یا عمل جراحی از راه دور، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. در دهههای اخیر، در بسیاری از سامانههای نظارت و دنبالکردن حرکات دست بر اساس فناوری بینایی ماشین، دادههای دستکشها بررسی شدهاند. وجود نقاط کور در برخی حرکات و محدودیت مکانی مثل قرار گرفتن در کادر دوربین و هزینه محاسباتی بالا در پردازش تصویر از مشکلات روش بینایی ماشین است. به همین دلیل، دستکشهای دادهای قابلحمل با توجه به استفاده آسان، آزادی از تأثیرات محیطی و عدم محدودیت حرکات دست کاربر، راهحل مناسبی هستند، البته عموم دستکشهای هوشمند موجود، دقت و صحت بالایی در دنبال کردن حرکات ظریف انگشتان ندارند. از طرفی بهکارگیری دقت بالا در نمونههای موجود با کاربرد خاص باعث افزایش قیمت قابل توجهی میشود که عملاً استفاده از آنها را در داخل کشور، توجیه ناپذیر میکند.
در این پژوهش، طراحی و ساخت دستکش هوشمند با رویکرد ارتقاء نمونه موجود مدنظر است که علاوه بر داشتن دقت و صحت بالا، قیمت مناسبی نیز داشته باشد.
دستکش کنترل هوشمند با نامهای متعددی از جمله Smart Glove، Control Glove، Data Glove و VR Glove شناخته میشود که باید فیدبک و بازخوردی آنلاین و زنده از تمامی حرکتهای دست، انگشتان و بندهای آن در 15 درجه آزادی و با حساسیت بسیار بالا ارائه کند. بهاینصورتکه فرد با پوشیدن آن و اتصال آن به کامپیوتر از طریق USB یا WIFI میتواند حرکات دقیق و جزئی دست و انگشتان خود را بر روی نرمافزار شبیهساز مشاهده کند. این دستکش، امکان دادهبرداری از موقعیت دقیق دست و انگشتان جهت تشخیص برخی از بیماریهای مرتبط با اختلالات حسی، عصبی، عضلانی و بهطور کلی هر کاربرد مبتنی بر نمونهبرداری از موقعیت دست و انگشتان را دارد.
در این پژوهش، طراحی و ساخت دستکش هوشمند با رویکرد ارتقاء نمونه موجود مدنظر است که علاوهبر دقت و صحت بالا، قیمت مناسبی نیز داشته باشد. نمونه اولیه ساخته شده توسط شرکت متقاضی در حال حاضر به دلایل زیر نیازمند تحقیق و پژوهش متخصصان این حوزه است:
1- وجود خطای Drift که طول مدت زمان قابل استفاده از دستکش را کوتاه و کاربری آن را محدود میکند.
2- عدم وجود دقت کافی سنسورها در برخی از کاربریهای محصول
3-عدم وجود سیستم کالیبراسیون قابل استفاده توسط کاربر
4- عدم امکان ارسال دادههای محصول به صورت برخط.
در حال حاضر این دستکش متشکل از یک دستکش پارچهای برای نگهداشتن قطعات روی دست، یک بورد الکترونیکی اصلی که در پشت دست قرار میگیرد و وظیفه جمعآوری و ارسال داده را دارد و 15 بورد الکترونیکی کوچک بر روی بند انگشتها، شامل سنسورهای حرکتی برای تشخیص موقعیت در فضا میباشد. تمامی این قطعات در جای مشخصی قرار میگیرند که بتوانند بهترین خروجی را از حرکت دست بدهند (بین بند انگشتان) و بهگونهای متصل میشوند که مانع حرکات طبیعی دست نشوند. برای ثابت ماندن این قطعات بر روی دستکش، بوردهای الکترونیکی با روش خاصی بر روی آن دوخته یا چسبانده میشوند. در انتها نیز با آماده شدن سختافزار، اطلاعات از طریق کابل USB یا به صورت اتصال بیسیم ارسال میگردد. نرمافزاری نیز جهت دریافت اطلاعات و نمایش دست کاربر به عنوان شبیهساز (سیمولاتور) نیاز است تا بهصورت زنده، دادههای دست را بهصورت زاویه مفاصل به کاربر نمایش دهد. در این نرمافزار، دادههای خام ارسالی از دستکش، تحلیل و ترکیب میگردند و به زوایای نسبی مناسب، بین مفصلهای دست و انگشتان تبدیل میشوند. در این نرمافزار، کالیبراسیون نیز انجام میگیرد تا کاربر بتواند در ابتدای کار یا هر زمان که بخواهد، دستکش را کالیبره کند. از ویژگیهای این نرمافزار، Real time بودن نمایش حرکات سریع دستکش در نمایشگر است. کاربر همچنین نیاز دارد که به دادههای ناشی از حرکات دست و دستکش دسترسی آزاد داشته باشد تا بتواند از آنها در محیطهای نرمافزاری دیگر از جمله موتورهای بازیسازی مانند Unity یا Unreal Engine به نحو دلخواه استفاده نماید.
به عنوان مثال، در شکل (1) دستکش هوشمند Manus Quantum Metagloves مشاهده میشود که از نمونههای موفق و با دقت بالا با قیمت حدود 7,500 دلار است. هدف از طراحی و ساخت دستکش هوشمند این است که علاوه بر داشتن دقت و صحت بالا، قیمت مناسبی نیز داشته باشد. بهاین منظور، استفاده از ترکیب اطلاعات سنسوری باید بررسی شود. این روش، به نحوه ترکیب دادههای خام دریافت شده از سنسورهای مختلف جهت بهبود عملکرد کلی سیستم میپردازد. برای کاهش هزینه تمام شده محصول، نیاز است از سنسورهایی با دقت و صحت نهچندان بالا و قیمت مناسبتر استفاده شود.
لازم است مجری تحقیق از روشهای ترکیب داده و پردازش سیگنال بهره گیرد تا در انتها، دادههایی معتبر از موقعیت انگشتان دست دریافت شود. همچنین باتوجه به کاربردهای این دستکش، نیاز به صحت بالا در شرایط مختلف وجود دارد، بهاینمنظور باید روشی پیادهسازی گردد که با ترکیب دادههای سطوح مختلف، اعم از سیگنالهای خام سنسورها یا خروجی نهایی موقعیت آنها، نتیجه مطلوب و مناسب با کاربرد توانبخشی حاصل شود.
پروپوزالها صرفاً باید در چارچوب موردنظر صندوق نوآوری و شکوفایی، تدوین و حداکثر تا تاریخ 15 فروردین 1403 در سامانه غزال به آدرس https://ghazal.inif.ir ارسال شوند. پروپوزالهایی که در چارچوبی غیرازآن، یا به روشهای دیگر به دست صندوق برسند، وارد فرایند ارزیابی نخواهند شد.