Программирование с использованием СПО, электроники и робототехники как средство развития координации, моторики и реакции для лиц с заболеванием «Детский церебральный паралич» (Владимир Симонов, OSEDUCONF-2021)

Материал из 0x1.tv

Докладчик
Владимир Симонов.jpg
Владимир Симонов

В последние годы значительно растёт количество методик и способов реабилитации лиц с детским церебральным параличом. Представленная в данной статье методика подходит лицам с приобретённым ДЦП, поскольку в этом случае сохранён интеллект, что важно в процессе реабилитационной работы.

Используемая программно-аппаратная база (на основе СПО) позволяет развивать поэтапно как навыки программирования, так и мелкую моторику, а собственно занятия и получение результата вызывает у детей искренний интерес достаточно продолжительное время, что важно для положительной динамики реабилитации.

Видео

Презентация

Thesis

Детский церебральный паралич — группа хронических симптомокомплексов двигательных нарушений, достаточно широко распространённых в настоящее время. Нарушение двигательной способности здесь имеет место из-за поражения мозга. Чтобы заболевание не прогрессировало, необходимо поддерживать форму путём выполнения специально назначенных физических упражнений, развития мелкой моторики[1].

Существующие в настоящее время методики эффективны, однако представляют собой скучное, монотонное и однотипное занятие, которое достаточно быстро надоедает и забрасывается ребёнком. Только большие прилагаемые волевые усилия со стороны ребёнка и родителей позволяют продолжать занятия и не допустить остановки[2].

Авторами предложена методика[3], сущность которой состоит в использовании в качестве тренажёров стартовых наборов, основная основополагающая цель которых — получение навыков программирования, электроники и робототехники. Конструирование с использованием этих тренажёров вызывают у детей искренний интерес в течение достаточно продолжительного времени. Наборы распределены по возрастам, и с помощью данных наборов ребёнок не только разовьёт навыки мелкой моторики, но и сможет познакомиться с основами программирования, электроники и робототехники.

Предлагаемая методика состоит в том, что лицам, страдающим ДЦП, предлагается в качестве тренажёров для развития мелкой моторики использовать различные наборы в вышеуказанной области электроники, программирования и робототехники. Последовательность занятий выстраивается так, чтобы постепенно увеличивалась точность движений. Указанное достигается тем, что сначала занятия проводятся с крупными деталями, далее осуществляется переход к деталям среднего размера, а затем — к более мелким.

Важнейшим преимуществом здесь является, что, во-первых, ребёнок активно интересуется результатом, во-вторых, вовлечён в образовательный процесс и получает ценные навыки в области программирования и электроники.

Разумеется, здесь не может быть общего, универсального временного плана занятий, здесь всё индивидуально, и занятия выстраиваются в соответствии с индивидуально достигнутыми результатами[4].

Ниже представлены рекомендуемые этапы, составляющие предлагаемую методику.

Для первого этапа занятий хорошо подойдёт электромеханический конструктор LEGO Education Mindstorms EV3. Мозгом набора является программируемый микрокомпьютер EV3, набор содержит различные моторы, датчики и конструктивные элементы LEGO. Набор состоит из достаточно крупных деталей, легко поддающихся захвату кисти. Управление исполнительными элементами осуществляется с помощью микрокомпьютера на языке MicroPython, который является упрощённой версией одного из самых популярных в мире языков программирования.

Для следующих этапов возможно использование стартового набора Arduino, детали в котором гораздо мельче, что способствует положительной динамике развития функциональности кисти. Вычислительной платформой здесь является микроконтроллер Arduino Uno[5]

Работа с набором предназначена для детей более старшего возраста (с 12 лет), так как требует определённых знаний физики, знакомства с языком программирования C++ (версия Wiring), средой программирования Arduino IDE, а также изучения основ программирования микроконтроллеров. При этом ребёнок создаёт свои первые настоящие электронные устройства. Для ребят младше, которые прошли первый этап, но не имеют базовых знаний физики, промежуточным этапом может стать электронный конструктор Микроник. Руководство для данного конструктора написано в занимательном стиле и подбадривает на прохождение новых экспериментов.

Детали набора Arduino также подходят к другим микроконтроллерным наборам, поэтому для дальнейшего совершенствования навыков программирования может использоваться платформа Iskra JS, имеющая сходство с Arduino по функционалу.

Результаты и выводы. Предлагаемая методика была протестирована одним из соавторов работы на самом себе, и получены следующие результаты:

  • остановилось прогрессирование атетоза обеих рук (засвидетельствовано при периодических врачебных осмотрах);
  • заметно улучшились способности к мелкой моторике, что отмечено и самим автором, и его коллегами;
  • увеличилась скорость сборки и качество работы с мелкими компонентами проектов.

Таким образом, методика доказала свою работоспособность, эффективность и авторами предполагается дальнейшее еѐ развитие.

Примечания и ссылки

  1. Немкова С. А. и др. Детский церебральный паралич: диагностика и коррекция когнитивных нарушений: учеб.-метод, пособие / М-во здравоохранения и соц. Развития Российской Федерации, Науч. центр здоровья детей РАМН, Российский нац. исслед. мёд. ун-т им. Н. И. Пирогова; — М.: Союз педиатров России, 2012. — 60 с.
  2. Козявкин В. И., Бабадаглы М. А., Лунь Г. П. и др. (всего 7 соавторов). Система интенсивной нейрофизиологической реабилитации — метод Козявкина. Пособие реабилитолога. / Львов. Изд-во «Дизайн-студия „Папуга“», 2012. — 240с. URL: http://sensint.ru/sites/default/files/newsinr_book_ru.pdf. (дата обращения: 07.05.2021).
  3. Селютин Д. Ю., Каторгин М. К., Симонов В. Л. Электроника, программирование и робототехника как вид реабилитации с тренировкой моторной реакции для лиц с заболеванием «Детский церебральный паралич» / В сборнике: Современные информационные технологии в образовании, науке и промышленности. Искусственный интеллект в создании картин. Сборник трудов XVIII Международной конференции и XVI Международного конкурса научных и научно-методических работ. Ответственный редактор и составитель Т. В. Пирязева. Москва, 2021. С. 87-89.
  4. Разработка прототипа робота-помощника для лиц с ограниченными возможностями здоровья на базе промышленного робота-манипулятора KUKA с электрическим захватом под управлением платформы Arduino и СПО / Каторгин М., Михайлов Н., Ерпелев А., Бакалым И., Улатов В., Симонов В. / В кн: Свободное программное обеспечение в высшей школе. Сборник тезисов XV конференции. Отв. редактор В. Л. Чёрный. 2020. С. 109—112.
  5. Сайт, посвящённый разработке схем в области электроники, программирования и робототехники / Режим доступа: URL: https://amperka.ru/product/mikronik (дата обращения: 07.05.2021).

Plays:0   Comments:0