„Polski Wynalazek 2013” również dla niepełnosprawnych

„Polski Wynalazek 2013” również dla niepełnosprawnych

18 marca 2013 roku odbył się finał konkursu „Polski Wynalazek 2013” współorganizowany przez Telewizję Polską. Spośród ośmiu produktów, które zdobyły uznanie konkursowej kapituły, widzowie wybrali projekt Cyber-Oko.

Jest to zintegrowany system komputerowy, składający się z modułu śledzenia wzroku, modułu badania aktywności elektrycznej mózgu oraz modułu emitującego bodźce zapachowe. Zakończono już etap prac nad modułem śledzenia wzroku pacjenta i modułem emisji zapachu. Obecnie prowadzone prace dotyczą modułu eeg, a także integracji poszczególnych modułów i zapewnienia stabilności systemu. Główne elementy sprzętowe modułu śledzenia wzroku, to: monitor komputerowy z umieszczonymi w czterech rogach ekranu oświetlaczami podczerwieni, zmodyfikowana kamera internetowa czuła na podczerwień oraz standardowy komputer pc. Kamera jest umieszczona pod monitorem, Cyber-oko wyznacza punkt na ekranie monitora, na który patrzy użytkownik na podstawie informacji zawartej w obrazie oczu użytkownika. W ten sposób możliwe jest wyznaczenie aktywności wzrokowej użytkownika systemu na wyświetlanym obrazie. Dzięki śledzeniu wzroku system umożliwia także nawiązanie kontaktu z otoczeniem przez osobę unieruchomioną i niezdolną do wypowiadania komunikatów słownych. 

Projekt poprzez integrację techniki śledzenia wzroku, analizy fal mózgowych eeg i komputerowego interfejsu aromatowego umożliwia obiektywizację badania stanu świadomości oraz prowadzenia terapii pacjentów zdiagnozowanych jako osoby w stanie wegetatywnym.

 W trakcie dalszych prac grupa badawcza chce stworzyć zaawansowany system integrujący nie tylko śledzenie wzroku, elektroencefalografię, czy moduł emisji zapachu, ale również zanurzanie pacjentów w środowisku wirtualnej rzeczywistości. Ponadto w planach jest stworzenie poprzez integrację różnych technologii tzw. „cyber łóżka”, które umożliwiłoby terapeutom prowadzenie kompleksowych badań z zakresu diagnozowania funkcji poznawczych pacjenta, jak również pobudzania jego zmysłów. Cyber-bed zapewni pacjentowi możliwość sterowania łóżkiem, oświetleniem czy klimatyzacją w pomieszczeniu za pomocą myśli lub wzroku. Ponadto cyber-bed dostarczy pacjentowi stosownej rozrywki poprzez zanurzenie w wirtualnej rzeczywistości (wirtualne spacery z wykorzystaniem funkcjonalności google streetview lub interaktywne gry komputerowe).

Autorem wynalazku jest prof. Andrzej Czyżewski reprezentant 6-osobowej grupy badawczej składającej się z naukowców Politechniki Gdańskiej oraz terapeutki zakładu opiekuńczo-leczniczego fundacji „Światło” w Toruniu.

Produktami wyróżnionymi przez jury, które powinny wzbudzić zainteresowanie osób z niepełnosprawnością, chorych i ich otoczenia są ponadto SAFE STEP, Technologia Rozpoznawania Mowy, czy technologia Cybernetics Artificial Cell.

SAFE STEP jest udoskonaleniem białej laski. W projekcie zastosowano wzmocnienie sygnałów docierających do niewidomego oraz poprawę jego widoczności poprzez zastosowanie dodatkowego oświetlenia. Niewidomy, posługujący się laską w trakcie zbliżania się do przeszkody jest informowany o odległości do niej, poprzez wibracje w rękojeści. Wraz ze zmniejszaniem się odległości do przeszkody – wibracje narastają. Laska porusza się po podłożu dzięki zastosowaniu kółka prowadzącego. Zdecydowanie ułatwia to korzystanie z laski osobom z niedowładem ręki a jednocześnie powoduje, że czujnik odległościowy jest zawsze w optymalnej pozycji. Bezpieczeństwo użytkownika jest zwielokrotnione poprzez zastosowanie dodatkowego układu oświetlenia laski – pulsujące diody sterowane za pomocą automatycznego czujnika zmierzchu – laska rozświetla się delikatnym pulsującym czerwonym światem. Użytkowanie innowacyjnej laski jest wyjątkowo proste i intuicyjne.

Pomysłodawcami projektu są byli uczniowie Technikum Elektronicznego w Połańcu Kamil Bączek i Wojciech Dyl obecnie studenci I roku, którzy przygotowywali pracę konkursową na Olimpiadę Innowacji Technicznych i ogólnopolski konkurs „Młody Wynalazca”. Uczniowie brali także udział w zagranicznych stażach w ramach projektów wspomagania edukacji zawodowych. Ich koordynatorem, a wcześniej promotorem i opiekunem naukowym, był nauczyciel Technikum Mariusz Zyngier. Konsekwencją ich współpracy jest stworzenie niezwykle zgranego zespołu wynalazców.

 

 

 

Technologia Rozpoznawania Mowy służy do zamiany mowy na tekst. Składa się z wielu elementów takich jak: dekoder, model akustyczny, model języka. Mowa wypowiadana do mikrofonu jest zamieniana na reprezentację cyfrową, następnie zostaje analizowana w sieci rozpoznawczej dekodera przy wykorzystaniu modelu akustycznego oraz modelu języka. W wyniku analizy dekoder zwraca najlepiej pasującą sekwencję słów. 

 

Systemy rozpoznawania mowy mają zastosowanie w telekomunikacji, medycynie, sądownictwie, mediach. Dzięki Technologii Rozpoznawania Mowy będzie można m.in. głosowo wybierać cyfry zamiast obsługi klawiatury telefonu, wybierać numery wewnętrzne centrali lub nazwy z książki telefonicznej, powstaje też możliwość prowadzenia prostego dialogu z klientem.

 

Nie dostrzeżono ważnego zastosowania: możliwości niezwykłego wprost ułatwienia prowadzenia korespondencji elektronicznej, praktycznie z pominięciem klawiatury, przez osoby ze znaczną dysfunkcją wzroku.

 

W przyszłości planowane jest przystosowanie tej technologii do innych języków, rozwój na rynkach międzynarodowych i jej ulepszanie.


Autorami wynalazku są dr Marcin Kuropatwiński, wiceprezes Voice Lab, inż. Tomas Szwelnik, prezes Voice Lab i zespół badawczy. 

 

Cybernetics Artificial Cell

Jak opisuje autor wynalazku – sztuczna komórka jest to autonomiczny twór materialny. Zbudowana w taki sposób aby mogła porozumiewać się z innymi komórkami, które do niej się dołączają. Informacje, które otrzymuje o trójwymiarowym świecie, który jest jej przedstawiony w postaci np. kopii człowieka w trójwymiarowy sposób, trójwymiarową formę wirtualną, będzie mogła przetworzyć w  czasie łączenia się z innymi komórkami w rzeczywistą trójwymiarową formę. Tym samym powstaje robot podobny do ludzi. Idea jest skomplikowana jeżeli chodzi o wykonanie natomiast zasada jest prosta. Jeżeli byśmy kopiowali obraz człowieka, jego kształt, to komórki te potrafią ten kształt odbudować tworząc jakby znanego nam z różnych filmów avatara.

Jest to komórka, która posiada w swoim wnętrzu masę elektroniki, oprogramowanie i sztuczne mięśnie, które poruszają tą komórką. Za kilka lat, wszyscy będziemy posiadali takie komórki w mieszkaniu, będziemy mogli tworzyć z nich roboty, które pomogą nam w codziennych czynnościach.

Wynalazek może pomóc osobom chorym, starszym, które dziś nie poruszają się samodzielnie, wrócić do normalnego życia. Komórki będą mogły być przystosowane do potrzeb konkretnej osoby poprzez stworzenie gorsetu posiadającego własne muskuły. Będzie mógł wspomagać muskuły chorej osoby i wspierać w poruszaniu się.

Autorem wynalazku jest inżynier Andrzej Pietrzyk.

 

Wśród ośmiu finałowych wynalazków znalazły się także: podwodny robot – CyberRyba, pojazd zeroemisyjny krioNgine napędzany ciekłym azotem, fotobioreaktor do produkcji biopaliw trzeciej generacji, czy detektor dalekiej czerwieni, który był faworytem jurorów programu. Detektor ten już trafił na Marsa – jest jedną z części łazika Curiosity. Detektory podobnego typu wykorzystywane są również do budowy niezwykle czułych analizatorów substancji, które potrafią znaleźć w oddechu człowieka markery chorób nowotworowych czy do budowy urządzeń wykrywających narkotyki i materiały wybuchowe w zamkniętym bagażu pasażerów.

Konkurs był organizowany po raz pierwszy, przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego wspólnie z Telewizją Polską. Jego misją jest promowanie polskich wynalazców.

 

Oprac. R.S.

 

Data publikacji: 20.03.2013 r.

Udostępnij

Zachęcamy do zapisania się do Newslettera

Przeczytaj również