Инновационные технологии

Гаджеты, которые делают мир лучше

Когда девятилетнего армавирского школьника Пашу Курбацкого не приняли в местный радиокружок, он сам поехал на конкурс радиолюбителей и занял там второе место. В шестом классе Павел изобрел термометр для слепоглухих, который проговаривал температуру вслух и вибрировал. В десятом классе он придумал технологическую трость-поводырь для слабовидящих и с этим проектом победил на международном  научно-инженерном конкурсе Intel ISEF. Сейчас талантливый изобретатель – студент второго курса «бауманки», и он явно не собирается останавливаться на достигнутом.

Pasha_Cane1

Трость-поводырь

– За полтора десятка лет работы журналистом я видел очень много крутых концептов и прототипов, но большинство из них не выходили за пределы выставок, а некоторые даже и не выбирались из Photoshop. Как обстоят дела с вашей чудо-тростью, когда выйдет в продажу?

«Я – разработчик электронных устройств, мне интересна именно разработка, а прочие аспекты – довольно скучны»

–  Знаете, у водителей не принято спрашивать, сколько осталось времени до конца поездки, лучше спросите, сколько осталось километров. Так что точных сроков выхода в продажу не назову. Ну и к тому же я — разработчик электронных устройств, то есть мне интересна именно разработка, прочие аспекты для меня довольно скучны. Но чтобы контролировать все этапы, разумеется, пришлось учредить научно-производственную фирму, и пробная партия продукции уже вышла, всю раздал слабовидящим для тестирования. После того, как образцы из нее тщательно проверят будущие пользователи и, я, возможно, внесу какие-то мелкие коррективы, тогда и буду налаживать производство в промышленных масштабах.

– Вижу, что вы довольно требовательны к себе, и, уверен, к своим разработкам тоже. Вы удовлетворены тростью, она получилась такой, как вы задумали?

«Думаю, я никогда не буду полностью доволен, но…  надо уже стартовать, пора.»

– Главное, что нынешний образец работает стабильно, а до него были отбракованы десятки прототипов, работы было очень много. Сейчас единственное, что хочу отработать – сделать функциональную кнопку сенсорной, а то у людей палец устает нажимать (при нажатии на нее происходит сканирование препятствий – Н.Т.).

Pasha_Cane5

– Покажите, что у вас в итоге получилось, и в чем здесь главные фишки.

– Это трость для слабовидящих людей, способная заменить собаку-поводыря. Главное ее отличие от обычной трости — в способности измерять расстояние до препятствий. Причем это происходит на трех высотах: на уровне стопы, пояса и головы. В трость встроены сенсоры — пьезоэлектрические элементы, действующие по принципу сонара летучей мыши: отправляется ультразвуковой импульс, включается таймер, и, если импульс возвращается обратно, рассчитывается расстояние (аналогичным образом устроены системы автомобильной автоматизированной парковки типа «парктроник» — Н.Т.). Все сканирование занимает менее секунды, собственно, это и есть главная функция трости.

– А как трость сообщает пользователю информацию о расстоянии?

– Голосом и вибрацией.

– Голосом? В ней есть динамик? Разве будет слышно что-то на шумной улице?

– В первой версии было именно так, но, вы правы, в шумных условиях слышно плохо, поэтому я доработал продукт. Сейчас в комплект с тростью входит гарнитура, о которой расскажу чуть позже, именно на нее отправляются данные о сканировании. Причем изначально трость «сообщала» расстояние в сантиметрах, но скоро я от этого отказался. Во-первых, метры-сантиметры долго произносить, а человеку нужно очень оперативно принимать информацию. Во-вторых, это неочевидно — вот вы можете мне руками метр показать? Я не могу. Поэтому перевел все в шаги, приняв за средний шаг расстояние 40 см. Причем нижний уровень высоты озвучивается грубым мужским голосом, средний уровень — голосом подростка, верхний уровень — женским высоким голосом, так еще нагляднее и доходчивее. Также в корпусе трости есть и вибродвигатель, который дублирует информацию вибрацией, для этого пользователю придется заучить все комбинации виброимпульсов.

– А светодиоды для чего?

«Благодаря встроенным проблесковым маячкам человек с тростью более заметен на дороге»

– Когда слабовидящий переходит проезжую часть, он должен поднять трость перпендикулярно вверх по правилам дорожного движения. В этом случае активируются проблесковые маячки, человека нельзя не заметить. Есть несколько режимов работы маячков, возможно настроить разную частоту моргания для создания динамического эффекта.

Pasha_Cane2

– Что еще можно модифицировать в трости, какие идеи на «Трость 2.0»?

– В первой версии я не смог реализовать все, что хотел, и перенес ряд функций на второй этап, но 2.0 пока не готова к массовому производству. В ней точно будет GPS-модуль, помогающий корректировать маршрут по спутникам…

– А как слепой сможет ввести адрес?

– Человек подходит к объекту, произносит название объекта и создается точка, относительно которой человек сможет ориентироваться (прибор указывает расстояние до точки, направление к ней). Также планирую установить датчик температуры, чтобы трость предупреждала о возможном обледенении.

– Вы называете свой продукт «многофункциональным индивидуально-адаптивным роботом-поводырем для людей с ограниченными возможностями по зрению», а что тут можно адаптировать под себя?

– Есть ряд переменных параметров, которые можно заменить в программе. Каждая трость изготавливается под рост конкретного человека, можно заменить длину условного шага, в которой измеряется расстояние до препятствий: например, если у человека шаг не 40, а 35 см, можно это учесть.

Pasha_Cane3

– Главная проблема всех современных гаджетов – время автономной работы, как здесь обстоят дела с батареей?

– Заряжается трость от литий-полимерного аккумулятора, и по отзывам, одной зарядки хватает на два дня, хотя изначально я рассчитывал на 8 часов. Обычно слабовидящие редко проводят вне помещений более 6 часов в сутки, так что энергии точно хватит. Пока что для зарядки нужно подключать провод в трость, как на мобильных телефонах, но в будущем планирую сделать заряжающую подставку, чтобы трость можно было просто в нее вставлять.

– И какова же себестоимость трости, и какой в итоге будет конечная цена для покупателя?

«Отпускная цена трости не будет превышать $350»

– Эта цена включает в себя стоимость комплектующих, зарплату работникам производства и так далее.

Pasha_Cane4

Интерактивные очки-гарнитура

– Как я понял, вы не ограничились тростью, и пошли дальше, разработав целый аппаратно-программный комплекс для слепых?

«Это некая система ориентации в пространстве для слабовидящих, и трость – один из двух элементов»

– Вот второй – очки-гарнитура, постоянно работающие в связке с тростью. В очки встроены миниатюрные динамики, из которых и передается различная информация, получаемая от трости: о расстоянии до объектов,  уровень заряда батареи, включение/выключение и так далее. Если нет связи трости с очками, они отключаются через 45 секунд, так экономится батарея.

Pasha_Glass4

– Связь между тростью и очками осуществляется, разумеется, по «цифре», и наверняка по Bluetooth?

– Нет, я решил использовать инфракрасный порт с протоколом дистанционного управления RC-5*, это частота 36 КГц (такой же принцип передачи данных используется в пультах ДУ от телевизоров и прочей бытовой техники – Н.Т.).

– Могут ли очки работать независимо от трости, или они предназначены только для передачи информации от нее?

– Да, могут. Очки – это универсальная гарнитура, с которой работает и трость, и термометр, и ИК-информеры. ИК-информеры заранее устанавливаются на объекты (здания, кабинеты, метро и т.д.), на эти метки записываются голосовые сообщения, с помощью которых человек может ориентироваться относительно этих объектов.

– Правильно ли я понял, что очки не улучшают зрение, в них нет линз и вообще оптики?

– Совершенно верно, это просто привычная человеку форма гаджета.

Pasha_Glass1

– Тогда почему вы выбрали именно очки как форм-фактор? Логичнее сделать гарнитуру или наушники с выносным модулем…

– Слабовидящему нельзя закрывать его основной канал ориентирования, слух, так что в уши ничего не вставляется. Динамик расположен на дужке очков, и направлен он прямо в ухо: в итоге и человеку все хорошо слышно, и такая конструкция не закрывает каналы слуха.

Pasha_Glass2

– Можно ли очки надевать сверху на другие очки, с диоптриями?

– Да, существуют как затемненные очки, так и прозрачные. Дужки очков имеют форму, позволяющую надевать их поверх очков с диоптриями.

Pasha_Glass3

Планшет для слепых

– Но, кажется, очки – это не последний гаджет в вашем портфолио? Во эта штука, похожа на старинный джойстик от игровой приставки, это что?

– Это планшет для слабовидящих, моя самая новая разработка.

Pasha_Tab1

– Правильно ли я понимаю, что это планшет в старом понимании слова, то есть когда планшетами называли средства для ввода информации, а не считывания?

«Это планшет не в понимании «планшет», а в понимании «клавиатура»

– Да, главная его функция – ввод текста. Пользователь, знающий азбуку Брайля (алфавит для слепых – прим. Н.Т.), составляет на сенсорных кнопках комбинацию, соответствующую букве алфавита, затем слышит ее, подтверждает, что это та буква, которую он хотел ввести, и она добавляется в конец текстового файла. Пока с помощью этого устройства можно вводить буквы, цифры и символы, записывать их в текстовый файл, а затем считывать. То есть прибор сейчас работает как записная книжка.

– А где хранится введенная информация?

– Я планирую сразу передавать данные в облако. Поскольку в плату Intel Galileo, которая является основной гаджета, есть возможность установить Wi-Fi-модуль, с передачей информации в интернет, проблем не будет. Также будет установлена флэш-карта, есть возможность работы с прибором через USB-порт. К сожалению, больше я пока не могу ничего сказать и раскрывать какие-то детали, над гаджетом ведется активная работа.

Pasha_Tab3

Intel – мой ментор

– Не могу не спросить, как вы познакомились с платой Galileo и  компанией Intel?

«Сейчас мы сотрудничаем с Intel в рамках их программы «Раскрываем таланты в каждом»

– В 2012 году, когда мне было 16 лет, я участвовал в ежегодном фестивале «Ученые будущего», организованным МГУ и Intel. Я там занял первое место, и с этого все началось. Я полетел в США на заключительный этап Всемирного конкурса научных и инженерных достижений школьников Intel ISEF, где получил третью премию.

– А чем конкретно помогает Intel, в чем это выражается?

«Intel помогает во всех возможных аспектах: финансово, организационно, технически…»

– Вот сейчас я с вами общаюсь – это же получается пиар, продвижение, что мне тоже необходимо. К тому же, мой последний гаджет работает на базе платы Intel Galileo, она идеально подходит для задач тех гаджетов, которые я разрабатываю: плата функциональная и энергоэффективная. Все свои компоненты Intel предоставляет мне бесплатно. Также инженеры Intel помогают советами, консультируют по разным техническим вопросам, это техническое менторство, если можно так выразиться.

– Удачи, Паша!  Гаджеты отличные, правильные и крайне полезные. Надеюсь, они найдут свою дорогу до конечного потребителя, это сейчас самое главное.

– Спасибо.

Pasha_Tab2


*Протокол RC-5 разработан Philips, является самым распространенным в радиолюбительской практике для дистанционного управления. Изначально придуман для управления бытовой техники с пультов управления по ИК-порту. Принцип работы следующий: при нажатии кнопки пульта активизируется микросхема передатчика и генерирует последовательность импульсов на частоте 36 КГц. Светодиоды преобразуют сигналы в ИК-излучение, излученный сигнал принимается фотодиодом, который снова преобразует ИК-излучение в электроимпульсы, после чего они усиливаются и демодулируются микросхемой приемника. Затем они подаются на декодер, где и декодируются. Код RC5 поддерживает 2048 команд (32 группы по 64 команды в каждой).

Поделиться этой статьей

Другие темы

Инновационные технологии

Читать эту статью следующей

Read Full Story