Проекты

«Сириус» – тифлоприбор с датчиками и приложением для слепых и слабовидящих людей

Работа призёров открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Биотехнология и биоинженерия»

Направление работы: Реабилитационные технологии
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1770
Предметы: Биология, Информатика
Классы: 9 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), количество людей с ограниченными возможностями здоровья составляет около 10% населения. Число абсолютно слепых людей в России составляет порядка 100 тыс. человек, инвалидов по зрению – более 600 тысяч. Дети с ограниченным зрением испытывают недостаток современных учебных пособий, в частности – по ориентированию в пространстве.

Цель

Разработка и внедрение технического средства для развития мобильности слепых и слабовидящих детей.

Задачи

1. Создать прототип устройства.

2. Провести апробацию готовой продукции.

3. Подготовить методические рекомендации по работе с набором.

Оснащение и оборудование, использованное в работе
• 3D-принтер
• Платформа Raspberry Pi Zero W
• Станок ЧПУ

Описание

В начале исследования авторы поняли, что из-за проблем, возникающих с восприятием внешнего мира, появляются сложности с ориентированием в пространстве. Это сложный процесс, в котором участвуют комплексно все органы чувств, поэтому у незрячих людей нарушается пространственная ориентировка. Авторы изучили принципы работы имеющихся средств обучения, предложения рынка и решили разработать методику, которая могла бы помочь людям с ОВЗ по зрению. Каркас конструктора «Сириус» состоит из частей, вырезанных из оргстекла на станке ЧПУ. Набор имеет: два ящика (с ячейками, предназначенными для фигур, и пустой); выдвижную панель для построения рельефного плана местности. Панель имеет отверстия для устойчивого размещения на ней фигур. Детали набора изготовлены из PLA-пластика (экопластик) на 3D-принтере и имеют специальные ножки для крепления в отверстия на выдвижной панели. Одна поверхность набора покрыта металлопластом и является полем для размещения фигур.
Для того чтобы слепой и слабовидящий человек при работе с набором мог задействовать не только осязание, но и слух, авторы разработали систему электроники, которая создаёт звуковое окружение. Для этого использовали платформу Raspberry Pi Zero W, т. к. она функциональна и имеет все нужные интерфейсы для работы. Wi-fi и Bluethoos позволяют пользователю сделать все подключения с набором беспроводными. Это уменьшает риск падения всей конструкции. Однако подключение к датчикам идёт коммутационным способом, а именно – проводами, т. к .это более эффективное решение. В центральном модуле предусмотрен автономный режим, который подразумевает автономное питание. Зарядка производится через один из новейших портов «type-c». Корпус центрального модуля производится при помощи 3D-печати.

Чтобы внести звуки и изменить настройки, авторы разработали веб-приложение, что позволяет не устанавливать сторонние программы, а также даёт возможность внести изменения на любых устройствах с выходом в интернет. С помощью приложения ассистент может загружать различные звуки: шум шоссе, течение воды в реке, шум листвы и т. д. Также можно загружать различную информацию, например: названия различных построений, названия и расписания остановок, предупреждения об опасных зонах и т. д.

 

Результаты

1. Разработанное техническое средство предназначено для обучения слепых и слабовидящих людей нахождению, ориентации и передвижению в пространстве. Процесс обучения занимает от 3 до 6 месяцев. С помощью различных блоков можно выстраивать планы класса, карты районов, ситуации на дороге и т. д.

2. Использование ярких деталей предназначено для того, чтобы люди с ослабленным зрением могли воспринимать модели.

 

3. Для обучения разным предметам в набор включены дополнительные модели. В набор по геометрии входят геометрические фигуры, в набор по химии – смоделированные элементы, из которых строятся связи между атомами. Изучение таблицы Менделеева происходит за счёт создания тактильных элементов (букв) с нанесённым на них шрифтом Брайля. Для обучения физике ученикам предоставляются тактильные модели формул и элементов для проведения опытов в соответствии с изучаемой темой.

4. Апробация набора была осуществлена сотрудниками лаборатории ИКП РАО и показала, что его использование позволяет наиболее эффективно развивать пространственную ориентацию детей с нарушением зрения не только в школе, но и в дошкольных учреждениях.

Выводы

Уникальность конструктора – в его универсальности и методике обучения. Люди с ОВЗ по зрению учатся ориентироваться на местности за счёт выстраивания тактильных карт, которые создаются с помощью набора. Тактильные карты постоянно можно менять и корректировать под окружающее пространство.

Использование дополнительных деталей (комплектующих) позволяет проводить обучение детей по разным предметам: физике, математике, геометрии и алгебре.

Перспективы использования результатов работы

Набор могут использовать люди с ОВЗ самостоятельно, реабилитационные центры и специализированные школы.

Награды/достижения

1. Хакатон «Технологии возможностей» – призёр.

2. Всероссийская программа развития предпринимательства среди молодёжи «Преактум» – финалист.

3. Конкурс проектов ЦМИТ «Инномейк» – призёр.

4. Всероссийский конкурс проектов кружкового движения «Реактор» – победитель.

Мнение автора

«Мы рады, что существуют такие проекты, как «Медицинский класс в московской школе». Благодаря им школьники получают больше опыта, решают социально значимые проблемы. А благодаря конференции «Старт в медицину» мы смогли придумать решение проблемы незрячих людей»