Μετακίνηση αναπηρικού αμαξιδίου με τη σκέψη

Ένα ηλεκτρικό καροτσάκι που κινείται πάνω σε μια προκαθορισμένη διαδρομή και λαμβάνει σήμα απευθείας από τη σκέψη του ανθρώπου -χειριστή που κάθεται σε αυτό δημιούργησε η ομάδα του Εσπερινού ΕΠΑΛ Θήρας με υπεύθυνο τον Χρήστο Μιχαηλίδη.

Οι πρωτόγνωρες συνθήκες που διαμορφώθηκαν μετά την εμφάνιση της πανδημίας γέννησαν στην ομάδα την επιθυμία να καταστήσει την τεχνολογία πιο φιλική και πιο χρήσιμη για τα άτομα που τη χρειάζονται περισσότερο.

Όπως υπογραμμίζεται, η τεχνολογία με τη ραγδαία εξέλιξη που έχει γνωρίσει τις τελευταίες δεκαετίες έχει επηρεάσει τις περισσότερες εκφάνσεις του καθημερινού βίου, δημιουργώντας πρωτόγνωρα δεδομένα για την περαιτέρω προώθηση της δημιουργικότητας, αλλά και νέες συνθήκες για τους στόχους που θέτουν πλέον οι άνθρωποι. Η τεχνολογία βρίσκει πλείστες εφαρμογές σε πτυχές της καθημερινότητας προσφέροντας αισθητή βελτίωση του βιοτικού επιπέδου, εφόσον κάθε πιθανή ελάττωση του κόπου ή του απαιτούμενου χρόνου για την εκπλήρωση μιας εργασίας, συνιστά πολύτιμο κέρδος για τους πολίτες. Έτσι, από την παροχή ταχύτερων και ασφαλέστερων μεταφορών, μέχρι την εξέλιξη των μέσων επικοινωνίας, προκύπτουν πολλαπλά οφέλη για τους πολίτες τόσο σε προσωπικό όσο και σε επαγγελματικό επίπεδο.

Αλληλεπίδραση του χρήστη με το όχημα

Με βάση αυτές τις δυνατότητες της τεχνολογίας η ομάδα του Εσπερινού ΕΠΑΛ Θήρας θέλησε να συνδυάσει τα οφέλη της αυτόνομης οδήγησης σε άτομα με περιορισμένες ικανότητες κίνησης. Ο όρος αυτόνομη οδήγηση, που έκανε την εμφάνισή του τα τελευταία χρόνια στο χώρο του αυτοκινήτου δηλώνει μία κατάσταση κατά την οποία το όχημα διαθέτει όλα εκείνα τα συστήματα που απαιτούνται για να κινηθεί χωρίς την παρέμβαση του οδηγού. Ωστόσο επειδή έχουμε να κάνουμε με ένα σύμπλεγμα από εξελισσόμενες τεχνολογίες, κάνοντας σήμερα λόγω για αυτόνομη οδήγηση δεν εννοούμε τη δυνατότητα πλήρους ελέγχου του αυτοκινήτου από κάποιον ηλεκτρονικό υπολογιστή αλλά την αλληλεπίδραση του χρήστη με το όχημα.

Το ηλεκτρικό όχημα που κατασκεύασε η ομάδα του σχολείου διαβάζει μια μαύρη γραμμή στο πάτωμα. η οποία αποτελεί τη πορεία του οχήματος, μέσω υπέρυθρων αισθητήρων. Με τον τρόπο αυτό κινείται πάνω στην πορεία που του έχουμε καθορίσει και σταματάει μόνο σε περίπτωση που ο αισθητήρας απόστασης αναγνωρίσει κάποιο εμπόδιο ή φτάσει σε κάποιο από τα σημεία στάσης που έχουμε προκαθορίσει. Για την εκκίνηση η παύση του οχήματος χρησιμοποιούμε ένα αισθητήρα εγκεφαλικής δραστηριότητας ο οποίος συνδέεται με ένα ARDUINO μέσω BLUETHOOTH και μετράει τη συγκέντρωση του χειριστή. Όταν ο χειριστής συγκεντρωθεί στο αμαξίδιο αυτό αρχίζει τη πορεία του μέχρι ο χρήστης να το σταματήσει ή να φτάσει σε κάποιο από τα σημεία στάσης. Ο χειριστής δεν υπόκειται σε περίπλοκες φωνητικές εντολές, σε πληθώρα κουμπιών που απαιτούν εξοικείωση και δεν υπάρχει καν περιορισμός γλώσσας – μετάφρασης. Μπορεί να βελτιώσει τη λειτουργικότητά του, να ενταχθεί ευκολότερα στην κοινωνία και ακόμη να απολαύσει μια αίσθηση ελευθερίας η οποία μπορεί να προσφέρει στιγμές ανεξαρτησίας.

Η λειτουργία του αμαξιδίου χωρίζεται σε τρία μέρη. Ο ένας επεξεργαστής συνδέεται μέσω BLUETHOOTH με ένα κράνος MindWave Mobile 2 Της NeuroSky ο οποίος διαβάζει τη συγκέντρωση του χειριστή και μόλις αυτή περάσει το Setpoint που έχουμε θέσει , δίνει ένα παλμό Start στο plc της Siemens. Ο δεύτερος επεξεργαστής (Arduino) σε συνδυασμό με δύο υπέρυθρους αισθητήρες φροντίζει η κίνηση του αμαξιδίου να γίνεται πάνω στη προκαθορισμένη διαδρομή. Συγκεκριμένα όταν η μαυρη γραμμή βρίσκεται ανάμεσα στους 2 αισθητήρες τότε και οι δύο δίνουν σήμα στα δυο ηλεκτρικά μοτερ να κινηθούν. Όποιος από τους δυο αισθητήρες «διαβάσει » τη μαύρη γραμμή , κάτι που σημαίνει πως πρέπει να αλλάξουμε πορεία σταματάει το σήμα του προς το plc της Siemens και αντίστοιχα σταματάει η κίνηση του αντίστοιχου μοτέρ. Τέλος όταν και οι δυο αισθητήρες «διαβάσουν » τη μαύρη γραμμή , σημαίνει πως ο χειριστής έχει φτάσει σε κάποιο Setpoint και το αμαξίδιο σταματά μέχρι ο χειριστής να το βάλει πάλι σε λειτουργία. Τέλος ένας ακόμη αισθητήρας απόστασης αυτή τη φορά ελέγχει ώστε να μην υπάρχει εμπόδιο μπροστά από το αμαξίδιο . Σε περίπτωση που ανιχνευθεί κάτι τέτοιο το αμαξίδιο σταματά μέχρι να το ξανακινήσει ο χειριστής. Όλα τα σήματα από τα ARDUINO τα διαχειρίζεται το plc της Siemens και αυτό είναι που θέτει σε κίνηση και τα μοτερ. Στο μέλλον αυτό θα μπορεί να διαβάζει τη τάση της μπαταρίας και να πηγαίνει το καριτσάκι αυτόματα σε κάποιο σταθμό φόρτισης. Επίσης μέσω του WEB INTERFACE του θα μπορεί να ενημερώνει κάποιο τρίτο χρήστη για τα ζωτικά σημεία του χειριστή και για άλλες λειτουργίες όπως απόσταση που έχει διανυθεί ή και την ακριβή του τοποθεσία

Συμμετοχή στον 3ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών

Για τη λειτουργία του έργου «Μετακίνηση αναπηρικού αμαξιδίου με τη σκέψη» χρειάστηκαν 2 ARDUINO UNO καθώς και ένα plc SIEMENS LOGO. Αξίζει να σημειωθεί πως, το Εσπερινό ΕΠΑΛ Θήρας συμμετέχει με το συγκεκριμένο έργο στον 3^ο Πανελλήνιο Διαγωνισμό Ανοιχτών Τεχνολογιών στην Εκπαίδευση με θέμα την Τεχνική Νοημοσύνη.

Ο Διαγωνισμός Ανοιχτών Τεχνολογιών απευθύνεται σε ομάδες μαθητών σχολείων της Πρωτοβάθμιας και της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης και έχει ως στόχο την εισαγωγή στην εκπαίδευση υλικού και λογισμικού που ανοίγει ορίζοντες, ενθαρρύνει τη δημιουργικότητα των μαθητών, δεν θέτει φραγμούς στην επινοητικότητα και την πρωτοβουλία τους και δεν επιβάλλει σε μαθητές και τις οικογένειές τους τη χρήση συγκεκριμένων «κλειστών» προϊόντων.

Παρά τις αντίξοες συνθήκες,  129 ομάδες μαθητών από σχολεία όλης της Ελλάδας υπέβαλαν επιτυχημένες προτάσεις έργων ανοιχτών τεχνολογιών υλικού και λογισμικού  και την παραγωγή σχετικών ανοιχτών εκπαιδευτικών πόρων. Το έργο «Μετακίνηση αναπηρικού αμαξιδίου με τη σκέψη» προκρίθηκε στη δεύτερη φάση του διαγωνισμού.

Η ομάδα του Εσπερινού ΕΠΑΛ Θήρας αποτελείται από τους: Νίκο Κοτταρά, Γιώργο Δρόσο, Γιουσουφάϊ Άλπερ.