Armi-kuntoutustuolin digitalisointi

Abstract

Tamergo Oy:llä oli tarve saada valmistamaansa seniorituoliin laite, joka laskee tuolista nousemiseen kuluvan ajan sekä toistot. Tuoli avustaa käyttäjäänsä nousemaan siitä käyttäjän käsivoimien avulla. Perimmäisenä ideana laskurille on seniorituolin muuttaminen kuntoutustuoliksi, joilla voidaan kehittää vanhusten kuntoa toteuttamalla nousukertatavoitteita sekä seurata vanhusten kuntoa nousunopeusajan muutoksen avulla. Digitalisoidusta tuolista on tarkoitus tulla avustava laite fysioterapiassa.

Tämän työn tarkoituksena on liittää mekaanisesti toimivaan tuoliin kosketusnäytöllinen nousunopeuslaskuri. Prototyyppi toteutettiin käyttäen Arduino-mikrokontrolleria, MPU6050-kiihtyvyysgyroa sekä Nextion-älynäyttöä. Laitteistolle tehtiin lisäksi virtatie sekä erikseen irtonaiselle älynäytölle suunniteltiin ja valmistettiin kotelo ja toteutettiin sille johdotus. Laitteistoon suunniteltiin graafinen käyttöliittymä. Näin laitteisto on täysin käytettävissä verkkovirtaan liitettävällä muuntajalla.

Vaatimuksina Tamergolla oli nousuajan laskeminen, käyttäjän itse muokattavissa olevat päivä- viikko- ja kuukausitavoitteet ja niiden laskenta, nousuaikojen historiatietojen tallennus, viiden nousun testi ja käyttäjätietojen tallennus. Käyttöliittymään liitettiin lisäksi visuaalinen nousujen arviointi ja käsinojien kulmaa havainnoiva, muuttuva Armi-logo.

Toteutuksia tehtiin useita versioita sekä ohjelmallisesti että laitteiston osalta, sillä projekti laajeni ja tarpeet muuttuivat sen edetessä.

Tamergo Ltd has developed a chair for seniors. They needed a device to measure frequency and time of use. The chair is a device that helps its user to transform arm strength of the user to lift the seat. The goal of the device is to transform the senior chair to a rehab chair, which can be used to improve the fitness of senior citizens by setting them goals, and to follow up their fitness via change and monitoring of the measured times. The digitalized chair is planned to be used as accessory device in physical therapy.

The purpose of this thesis is to add a functional measurement device with touchscreen to the chair. The prototype was built using Arduino microcontroller, MPU6050-acceleration-gyro, and Nextion HMI. Power lines for the device were engineered, thus the device is fully operational from mains with a transformer. A case was designed and built for the separate touch screen, and wiring for it was engineered. GUI was also designed for the device.

The requirements from Tamergo were the following; measuring of the time getting off the chair, measuring of daily, weekly and monthly goals which also could be input from the GUI. Saving the previous times to memory, saving user data to memory, a timer for testing the time for 5 repetitions. A visual rating system for rating times was implemented. A visual Armi-logo was used to demonstrate the angle of the armrests. The result was a measuring device that measures frequency and time of use.

Many versions were made both in hardware and in software, because the project expanded as it moved forward.