Школьники разрабатывают устройства для незрячих и слабовидящих людей

Ученики столичной школы №1770 в рамках городского проекта «Медицинский класс в московской школе» вместе с наставниками разрабатывают проекты, которые могут помочь слабовидящим и незрячим передвигаться на улице или внутри зданий. Сейчас на базе образовательного учреждения работают над двумя инициативами: методическим 3D-конструктором “Сириус” и одеждой для людей с ограниченными физическими возможностями “Cyber”.

“Сириус”

Проект “Сириус” – это методический 3D-конструктор, с помощью которого можно воссоздавать план объекта или местности в тактильной форме. Карты можно корректировать в соответствии окружающим пространством даже когда оно изменчиво. Например, во время путешествия.

При помощи деталей конструктора сначала выстраивается условный маршрут: обозначаются направление дороги, намечаются бордюры и здания. Пропорционально они равны: дома на улице и на макете. Далее незрячий вместе с сопровождающим тактильно запоминают местонахождение объектов, обозначенных на карте. Так как у незрячих людей обострены слух и осязание, для более точной ориентации на местности в модель добавят электронику, воспроизводящую звуковые сигналы. После того, как незрячий запомнит дорогу, он сможет самостоятельно выходить на улицу и понимать, куда он пойдет.

– Сейчас данная платформа пока не поддерживает работу кнопок. Позднее они будут встраиваться в платформу, и при нажатии будет воспроизводиться звук: шум автомобилей или железной дороги, пение птиц, журчание воды и т.д. Естественно, это будет помогать незрячему человеку, потому что он будет лучше осознавать, где находится. Если он слышит звук дороги, значит, стоит около дороги, – рассказал ученик школы №1770 Никита Андрюшин во время презентации проектов.

Работу этих кнопок можно настраивать с помощью специального приложения.

Прототип конструктора сделан из оргстекла, и перемещать его сложно. Чтобы распечатать уже спроектированный каркас, необходим большой 3D-принтер, который ещё нужно собрать. Несмотря на то, что существует возможность сделать модель на станке ЧПУ [станок с числовым программным управлением] из специальной черной фанеры, её хотят видеть именно в пластике. Так конструктор будет более безопасным и простым в передвижении.

Любой ребенок или взрослый сможет самостоятельно воссоздать детали конструктора, если они потеряются или сломаются. Специально для этого команда “Юных программистов” и их руководитель разрабатывают облачное виртуальное конструкторское бюро.

– Если ребенок сломал деталь этого конструктора или ее потерял, то он может просто получить доступ к этому облачному бюро и сделать деталь самостоятельно, либо, выбрав нужную модель, распечатать на 3D-принтере, – рассказал Сергей Епифанцев, учитель информатики школы № 1770 и руководитель проекта “Юные программисты”.

Апробация проектов проходит в постоянном общении с теми, кто в дальнейшем непосредственно ими будет пользоваться.

– Кстати говоря, сами [незрячие] дети очень много нам помогли. И мы по сути дела переработали до 80% того, что было по их советам. Также мы тестировали это устройство на IT-полигоне Всероссийского общества слепых. Мы приглашали людей пожилого возраста, и они говорили о своих пожеланиях к конечному образцу конструктора, – отметил Сергей Епифанцев.

В целом, проект успешно прошел апробацию на специальной площадке “Полигон” и понравился непосредственно той категории людей, для которой изначально создавался.

“Cyber”

Еще один проект, “вышедший из-под пера” учеников школы №1770, – одежда для незрячих и слабовидящих людей “Cyber”.

– Одежда была разработана для того, чтобы незрячим было проще ходить на улицах или в здании и ориентироваться. В неё встроены специальные датчики, которые реагируют на приближение какого-то объекта. То есть, если незрячий находится рядом с каким-то объектом, у него в ушах начинает пищать. Это сигнал о том, что есть риск столкновения, – объяснил принцип работы электроники ученик школы №1770 Виталий Капустин.

Прототип выполнен в виде жилета. На его поверхности располагаются три датчика – два сверху и один снизу.

– Разрабатывая прототип конструктора, мы подружились с техникой, которая применяется в бионических протезах для детей. Нам предложили не зацикливаться на одном проекте и расширить сотрудничество, поэтому сейчас разрабатывается большой проект – одежда для слепых и слабовидящих людей “Cyber”, – рассказал Сергей Епифанцев.

В данный момент ребята находятся на стадии программирования компьютерного зрения, которое позволит по наушнику передавать информацию о препятствиях. Оно работает при помощи системы, подключенной к смартфону. Сами тактильные датчики уже готовы. Также необходимо настроить дальность действия датчиков. Без конкретных советов самих незрячих определить его сложно.

– Мы сейчас работаем с расстоянием 1,5-2 метра. Некоторые говорят, надо 3 метра делать. Потом, опять-таки это надо тестировать, нужно ставить датчики на спину. Бывает, что приближается объект со спины, и об этом тоже нужно сообщить, – подчеркнул Сергей Епифанцев.

Партнеры из Российского технологического университета МИРЭА предложили разработчикам проекта использовать для объектов, приближающихся спереди, звуковые сигналы, а для тех, что приближаются сзади, – вибрацию.

Препятствия на уровне головы – ещё одна проблема, требующая решения.

–  Мы выяснили, что 5% травм у слепых или слабовидящих связаны с тем, что они сталкиваются с препятствием. В основном, это дорожные знаки. Мы думаем над решением этой проблемы, – отметил Сергей Епифанцев.

От идеи до реализации 

Идея создания этих проектов родилась у ребят и их руководителя после участия в конкурсе “Школа реальных дел”, по условиям которого кейсы для решения выдвигают непосредственно работодатели. Тогда ученикам школы №1770 предложили создать учебные пособия для слабовидящих детей. Ребята приняли участие, и дело пошло. Занять призовое место с первого раза не удалось – до этого школьники занимались web-технологиями и информационной безопасностью, а 3D-моделирование и прототипирование стало новым направлением. Но это лишь повысило интерес к разработке проектов для детей с ограниченными возможностями здоровья.

– Впоследствии мы начали принимать участие в конкурсах по созданию ассистивных устройств [специальные приспособления для людей с ограниченными возможностями, позволяющие жить более самостоятельной и социальной жизнью] для слепых и слабовидящих людей. А сейчас мы получили статус резидента Инкубатора Центра технологии возможностей в Технопарке Сколково. То есть теперь у нас есть доступ к оборудованию технопарка, – рассказал Сергей Епифанцев.

Теперь ребята знают, как создавать продукт, как его реализовывать, находить потребителя. В качестве симбиоза двух проектов “Медицинский класс в московской школе” и “Инженерный класс в московской школе” появились методический 3D-конструктор для слепых и слабовидящих и одежда с датчиками приближения. Для их дальнейшей модернизации и разработки новых проектов в школе стараются создать максимально комфортные условия.

– Взаимодействие всех участников образовательного процесса помогло в реализации задуманного проекта.  Современное оборудование в школе для практической работы всегда доступно для ребят. Обучение осуществляется в течение всего дня, выстраиваем вариативное расписание удобное для каждого ребенка, используя дополнительное образование, как часть, формируемое участниками образовательного процесса. – Отметил директор школы №1770 Михаил Горемыкин.

Проекты “Юных программистов” – яркий пример преемственности разных поколений. Ребята начинают работать над различными инициативами еще в школе, потом становятся студентами и помогают младшим. В дальнейшем на основании этих разработок выпускники школы строят карьеру. Важна также работа педагога, именно он направляет школьников во время проектной деятельности.

– Сегодня во главе угла стоит ребенок, который выбирает для себя интересный проект, учитель направляет, координирует и сотрудничает с коллективом учащихся, помогает воплощать детские идеи, – заключил Михаил Горемыкин.

Разработка столь значимых инициатив и постоянное участие в различных конкурсах приносят свои плоды. Проекты вышли на межрегиональный уровень.

Летом Высшая школа экономики пригласила “Юных программистов” принять участие в “Конкурсе инноваций в образовании”. Ребята уже прошли стадию полуфинала.

– Познакомились с представителями Сибирский госуниверситета телекоммуникаций и информатики и школы №17 Новосибирска, а также Санкт-Петербургским Политехом. Многие школьники и студенты тоже разрабатывают серию проектов для слепых и слабовидящих людей, – рассказал Сергей Епифанцев.

Сейчас вышеперечисленные школы и вузы находятся на стадии объединения. В дальнейшем они смогут одновременно работать над проектами и разработают для них единую методическую базу.

– В рамках регионального сотрудничества мы хотим обмениваться нашими проектами. То есть, мы посылаем наши проекты в Питер, например. Питерский проект приезжает к нам и показывает. Потом – Новосибирск и так далее,  – поделился задумкой руководитель “Юных программистов”.

Перед тем, как 3D-конструкторы и специализированную одежду направят нуждающимся в них людям, им предстоит пройти еще множество апробаций и изменений. Однако проекты, созданные ребятами и их наставником, помогают и им самим: учат эмпатии и сопереживанию, открывают новые пути развития. А в целом – делают этот мир и жизнь других лучше.   

Фото автора и пресс-службы ГБОУ “Школа №1770”