Περιγραφή της ιδέας

Η κατασκευή smart path είναι ένα έξυπνο μπαστούνι, σχεδιασμένο για να επιτρέπει την εύκολη και ασφαλή πλοήγηση των τυφλών ατόμων ή των ατόμων με περιορισμένη όραση μέσα στην πόλη.

Η κατασκευή μας ερείδεται στην εικόνα που έχουμε από την πόλη μας, όπου στα πεζοδρόμια και στους πεζόδρομους βρίσκονται αντικείμενα (π.χ. δέντρα), η ύπαρξη των οποίων πολλές φορές συνιστά μείζονα δοκιμασία για έναν άνθρωπο που δεν μπορεί να τα εντοπίσει εγκαίρως.

Το smart path είναι ένα “έξυπνο μπαστούνι” για την επίλυση του παραπάνω προβλήματος. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, στο μπαστούνι είναι τοποθετημένος ένας αισθητήρας απόστασης. Χάρη στην παρουσία αυτού του αισθητήρα και με την βοήθεια ενός vibration motor ο χρήστης του μπαστουνιού ειδοποιείται για όποιο τυχόν εμπόδιο στην διαδρομή του, έχοντας ως αποτέλεσμα την αποφυγή ατυχημάτων.

Θέλοντας να προεκτείνουμε την λύση που δίνουμε στο πρόβλημα, προσθέσαμε στο μπαστούνι ένα επιταχυνσιόμετρο, ώστε να εντοπίζονται οι δύσβατες διαδρομές, και ένα Bluetooth Module, με το οποίο οι μετρήσεις στέλνονται σε ένα app για την αξιολόγηση τους βάσει αντικειμενικών κριτηρίων και την δημιουργία ενός χάρτη σημεία που δυσκολέυουν τη διέλευση ατόμων με προβλήματα όρασης. 

Η αξιολόγηση κάθε διαδρομής δύνεται στο νέφος σε υπολογιστικό φύλλο ότου με τη μορφή διαγραμμάτων αποδίδεται η δυσκολία μετακίνησης ως άθροισμα των υψηλών τιμών του επιταχυνσιόμετρου. Τα διαγράμματα είναι διαθέσιμα σε πραγματικό χρόνο σε ανθρώπους της επιστοσύνης του χρήστη του μπαστουνιού οι οποίοι τον ενημερώνουν σχετικά. Επίσης τα σημεία όπου παρατηρήθηκαν μεγάλες επιταχύνσεις αποτυπώνονται στο χάρτη του κινητού του χρήστη οποίος μπορεί να δεχτεί σχετική πληροφόρηση από κάποιο φίλο του στον οποίο θα δώσει το κινητό του τηλέφωνο. 

Εκπαιδευτικοί στόχοι

1. Εισαγωγή στην εκπαιδευτική ρομποτική και με το arduino. 
2. Ευαισθητοποίηση των μαθητών σε κοινωνικά ζητήματα.
3. Χρήση του arduino σε κατασκευή που θα είναι ωφέλιμη σε μια κοινωνική ομάδα.
4. Κατανόηση βασικών αρχών ηλεκτρονικής, αισθητήρων και ενσωματωμένων συστημάτων
   
5. Εξοικείωση με τον προγραμματισμό και τη διαχείριση δεδομένων από αισθητήρες
   
6. Ανάπτυξη δεξιοτήτων επίλυσης πραγματικών προβλημάτων μέσω της τεχνολογίας
   
7. Κατανόηση της λειτουργίας συστημάτων GPS, Bluetooth και εφαρμογών κινητού
   
8. Ανάπτυξη κριτικής σκέψης και ικανότητας βελτιστοποίησης μιας κατασκευής
   
9. Καλλιέργεια συνεργασίας και ομαδικής εργασίας
   
10. Ευαισθητοποίηση σε θέματα προσβασιμότητας και οπτικής αναπηρίας
    
11. Ενίσχυση της ενσυναίσθησης και της κοινωνικής υπευθυνότητας
    
12. Αντίληψη της αξίας της ανθρωποκεντρικής χρήσης της τεχνολογίας

Υλικό που χρησιμοποιήθηκε

1. Gravity I2C BMI160 6-Axis Inertial Motion Sensor
2. Bluetooth Module for Arduino – HC05
3. Ultrasonic Sensor – Ranging Detector 2 – 450cm HY-SRF05
4. Gravity Vibration Motor Module For Arduino

Φάσεις υλοποίησης

Σε πρώτη φάση έγινε η κατασκευή του βασικού συστήματος και μέσα από πειραματισμό προσπαθήσαμε να εκτιμήσουμε ποιες είναι οι κρίσιμες επιταχύνσεις σε κάθε άξονα που πρέπει να θεωρούνται από το σύστημά μας ως όριο ομαλής βάδισης. Δεν θέλαμε να φτιάξουμε ένα σύστημα υπερευαίσθητο ούτε ένα σύστημα που να αγνοεί όλα τα εμπόδια.

Στη δεύτερη φάση προσθέσαμε τον κινητήρα δόνησης στην κατασκευή, ρυθμίσαμε τα όρια ευαισθησίας του συστήματος και ασχοληθήκαμε με τη βελτιστοποίηση του κώδικα ώστε η δειγματοληψία να γίνεται ταχύτερα. Βελτιώσαμε και την εμφάνιση του συστήματος.

GitHub: https://github.com/1lyknion-smartpath/robotics

YouTube: Smart Path – Λειτουργία και σκοπός, Smart Path – Πως κατασκευάστηκε