Розроблення системи контролю правильності постави

Abstract

У сучасному світі значна частина населення веде малорухливий спосіб життя, пов’язаний із сидячою роботою, навчанням або надмірним користуванням цифровими пристроями. Це призводить до виникнення порушень постави, які з часом можуть стати причиною хронічного болю, викривлення хребта, зниження працездатності та погіршення якості життя. Традиційні методи корекції постави зазвичай потребують залучення фахівців, проте не всі мають доступ до таких послуг. Метою бакалаврської кваліфікаційної роботи є створення системи для контролю постави, що складається з інтелектуального натільного пристрою та додатку. У першому розділі проаналізовано останні дослідження та публікації пов’язані з темою роботи, розглянуто основні типи постави людини, методи її контролю та наявні технічні рішення на їх основі. У другому розділі визначено проблематику роботи, сформовано основні вимоги та основні етапи реалізації системи контролю правильності постави. Третій розділ містить вибір методів та засобів реалізації системи контролю правильності постави та обґрунтування основних функціональних та технічних рішень. Приведено методику визначення порушення постави та її реалізацію у системі контролю на базі мікроконтролера nRF54840 Pro Micro та давача прискорення BMI160. Як джерело живлення пристрою обрано літій іонний акумулятор. Програмними компонентами системи є операційна система реального часу Zephyr OS та програмний комплекс Flutter для створення мобільного додатку. У четвертому розділі проведено апаратну та програмну реалізацію прототипу натільного пристрою системи контролю постави та розроблено мобільний додаток як ключовий інтерфейс для взаємодії користувача з пристроєм.

4

П’ятий розділ містить розрахунок економічної ефективності та конкурентоспроможності розробленої системи контролю правильності постави.In the modern world, a significant part of the population leads a sedentary lifestyle associated with desk work, studying, or excessive use of digital devices. This leads to posture disorders, which over time can cause chronic pain, and spinal curvature, reduce performance, and worsen quality of life. Traditional methods of posture correction usually require the involvement of specialists, but not everyone has access to such services. The goal of this bachelor's thesis is to create a posture control system consisting of a smart wearable device and an app. The first chapter contains a review of recent research and publications related to the topic of the thesis, and describes the main types of human posture, methods of its control and existing technical solutions based on them. The second chapter defines the issues addressed in the thesis and formulates the main requirements and stages of implementation of the posture control system. The third chapter presents a selection of methods and means for creating the posture control system along with a justification of the main functional and technical solutions. A method for the detection of posture state violations and its implementation in a control system based on the nRF54840 Pro Micro microcontroller and the BMI160 acceleration sensor is presented. A lithium-ion battery was selected as the power source for the device. The software components of the system are the Zephyr OS real-time operating system and the Flutter framework for creating a mobile application. The fourth chapter describes the hardware and software implementation of a prototype wearable device for a posture control system and the mobile application was developed as the key interface for user interaction with the device. The fifth chapter contains a calculation of the economic efficiency and competitiveness of the developed posture control system.