Балансировочная доска Бильгоу (Bilgo Board) – это специальное устройство, разработанное для развития чувства равновесия, координации движений и моторных навыков у детей. Это изогнутая доска (обычно деревянная или пластиковая), на которой ребенок стоит и раскачивается в разных направлениях. Её форма позволяет выполнять разнообразные упражнения, тренируя вестибулярный аппарат.
Зачем она нужна детям?
Развитие баланса и координации – помогает ребенку лучше контролировать своё тело.
Укрепление мышц – особенно ног, спины и корпуса.
Стимуляция мозжечка – улучшает концентрацию, внимание и обучаемость.
Подготовка к спортивным нагрузкам – полезна для детей, занимающихся гимнастикой, скейтбордингом, сноубордом и другими видами спорта, где важна координация.
Коррекция осанки – способствует правильному распределению нагрузки на позвоночник.
Сенсорная интеграция – особенно полезна для детей с СДВГ, дислексией или нарушениями сенсорной обработки.
Кому подходит?
Детям от 3 лет (есть модели для малышей и подростков).
Тем, кто испытывает трудности с концентрацией.
Детям с нарушениями моторного развития.
В качестве игрового тренажера дома или в реабилитационных центрах.
Балансировочная доска Бильгоу сочетает в себе элементы игры и тренировки, делая развитие ребенка естественным и увлекательным.
Добавил на такую доску немного электроники, а именно реализовал индикатор угла наклона на базе адресной светодиодной ленты, и вот что получилось.
Видео работы системы
Описание технической части
Система работает на Arduino Nano. Текущий угол наклона рассчитывается по показаниям с акселерометра и гироскопа, расположенных на одной плате MPU-6050. Сама эта плата довольно сложная, имеет встроенный Digital motion processor DMP (цифровой процессор движения).
К данному модулю идёт довольно тяжелая библиотека MPU6050_6Axis_MotionApps20.h, использование которой позволяет получать данные об ускорении и проекции силы тяжести на каждую из осей в пространстве. А по этим данным можно вычислить угол отклонения от каждой из осей. Встроенный DMP выдаёт эти данные примерно каждые 10 мс. По готовности данных проходит импульс на ножку INT. Если настроить прерывание по этому импульсу, то можно считывать данные с датчика в нужный момент, не тратя вычислительные ресурсы на его постоянный опрос. Что я и сделал)
Далее всё проще. Зная текущий угол отклонения от горизонтали по оси Y, вычисляем положение средней точки на адресной светодиодной ленте WS2812. На доску шириной 568 мм у меня поместилось 34 светодиода. В идеально горизонтальном положении середина группы горящих светодиодов будет между 17 и 18. Группу я взял шириной 6 светодиодов. Соответственно, в равновесном положении горят светодиоды с 15 по 20 зелёным цветом.
При отклонении от горизонтали, изменяется точка середины группы и пропорционально отклонению меняется цвет в сторону красного. Таким образом, в крайнем левом положении горят первые шесть светодиодов (№1 - 6). В крайнем правом горят светодиоды № 29- 34 красным цветом. Цветовая палитра ленты обновляется каждые 20 мс, т.е. 50 раз в секунду.
В проекте предусмотрена калибровка, введено корректирующее значение угла наклона. Датчик MPU-6050 закреплён плотно, на два винта М3. Дополнительно позже прошелся горячим клеем. Сам кабель-канал размером 25*25*568 мм закреплён на двусторонний скотч, но можно прикрутить и на саморезы.
В моём случае вся система, включая светодиодную ленту, работает от блока питания 5В, 3А. Но может работать и от блока аккумуляторных батареек. Есть возможность реализовать переход в спящий режим при отсутствии движения в течение определенного времени, сделать выход из спящего режима прерыванием watchdog-таймера при наличии движения.
Доска Бильгоу, дополненная индикатором угла наклона, позволяет ребенку лучше визуализировать положение доски относительно горизонтали. Для доски с расширенными функциями можно придумать новые упражнения, ребенок будет больше заинтересован и вовлечен в процесс.
