Годинники з сонаром допоможуть сліпим орієнтуватися в просторі

Відео: Польські старшокласники розробили пристрій «Факел» для сліпих (новини)

Коли шляху біологів і комп`ютерників перетинаються, може народитися приголомшливе винахід.

Наприклад, годинник з сонаром для допомоги сліпим людям в орієнтуванні.

Ця ідея прийшла професорові біології Вільяму Коннері (William Conner), які десятки років вивчав ехолокацію у кажанів, прагнучи зрозуміти еволюцію спілкування у тварин.

Коннер, який викладає інноваційні технології, створив спеціальний навчальний курс під назвою «Біовдохновеніе і биомиметика» (Bio-inspiration and Biomimetics). Цей курс розглядає тварин і рослин, які надихають людину на створення нових технологій, наслідування природі.

Професор Коннер переговорив зі своїм колегою Полом Спокій (Paul Pauca), викладачем інформатики, який відразу зацікавився новою технологією. Так народився цей проект. Вчені організували міждисциплінарну команду за участю студентів, які в підсумку втілили ідею Коннера в життя.

«Сонар для допомоги людям з порушенням зору - це прекрасний приклад того, як працює мій навчальний курс. Ми були натхненні сонаром кажанів, ми вивчали його, а потім ми використовували його принцип для створення нового продукту. Студенти підхопили ідею і зробили її реальністю », - пише професор Коннер.

студентський проект

Джек Джейнс (Jack Janes) і Ран Чанг (Ran Chang), фахівці в галузі інформатики, а також Домінік Прадо (Dominic Prado), біолог, почали роботу над проектом методом мозкового штурму в вересні цього року.

Студенти не втрачали час дарма. Вони зайнялися вивченням онлайн-матеріалів з цього питання, щоб вибрати оптимальний шлях застосування радара для навігації сліпих людей в просторі. У кожного були свої ідеї, з яких вони відібрали кращу.

Вчені зосередилися на розробці пристрою, який можна носити на руці, як звичайні наручний годинник. Сонар повинен стати якщо не основним помічником сліпої людини, то, по крайней мере, цінним доповненням до собаки-поводиря, палиці.

«Ми зупинилися на годиннику, тому що вони маленькі і зручні. Назвали цей пристрій HELP (Human Echo Location Partner). Ми всі віримо, що це крута річ, яка допоможе багатьом людям », - розповідає Прадо.

Прадо брав участь в цьому проекті через свого інтересу до офтальмології. Він вважає цю роботу в команді Коннера «кілька виходить за межі його зони комфорту», але чудовою нагодою, як для дослідника.

Як це працює

Прототип пристрою складається з декількох компонентів. Він оснащений процесором Arduino Lilypad і працює на JAVA-подібному коді, написаному Джейнс. Пристрій містить сонар і два вібруючих мотора від мобільних телефонів. Сонар вимірює відстань до об`єктів і повідомляє про нього користувачеві за допомогою вібрацій. Частота вібрацій пропорційна дистанції до об`єкта, тому сліпа людина буде сповіщений не тільки про наближення до перешкоди, але і відстані до нього.

Пол Поки говорить, що він був вражений результатами роботи його команди. Через два тижні після першої зустрічі вони вже мали на руках конструкцію пристрою і знали, які компоненти їм потрібні. За 2-3 тижні вони прийшли до ідеї використання вібрацій різної частоти, яка допомагає визначити відстань до об`єкта.

Для тестування новинки молоді дослідники підключили студентку свого університету Кетрін Вебстер (Kathryn Webster), яка була сліпою і пересувалася по університетському кампусу за допомогою собаки-поводиря Енцо.

«Я ніколи ще не чула про таку технологію, тому відразу захотіла спробувати», - каже дівчина.

Одна з головних труднощів Кетрін при пересуванні по кампусу - це визначити, відкриті або закриті двері в аудиторію. Вона почала носити пристрій без собаки і виявила, що диво-годинник завжди точно повідомляють про перешкоду вібрацією.

Що далі?

Наступним етапом роботи над годинником-сонаром стане тонка настройка пристрою. Крім того, для комерціалізації новинку необхідно зробити менше і приємніше. Сьогодні, як видно на фотографії, вона більше схожа на незрозумілий науковий прилад, ніж на стильні годинники.

Молоді винахідники хочуть зробити пристрій доступним - все його частини і матеріали на даний момент коштують лише $ 60, хоча не виключено, що після доопрацювання собівартість вироби буде вище.

Вони також намагаються зробити сонар менш енергоємним, щоб користувачеві не доводилося постійно міняти батарейки. Студент з Пекіна Ран Чанг пропонує використовувати мініатюрні сонячні батареї, подібні до тих, які використовують в калькуляторах. Прадо і Джейнс згодні з таким рішенням.

Чанг за час роботи над годинником-сонаром освоїв деякі корисні навички, включаючи пайку. Він сподівається паралельно з інформатикою почати вивчати бізнес. Джейнс, який планує вступити на факультет інжинірингу, каже, що зустріч студентів-новаторів з різних областей допомогла створити дійсно цінний винахід.

«Ми всі зрозуміли, що людина обмежена тільки своєю креативністю і розумом», - сказав Джейнс.