Trzy prototypy symulatorów drżenia rąk oraz bezpłatne warsztaty dla 200 uczniów z Podlaskiego – to efekt projektu studentów z Politechniki Białostockiej, którzy pomagają zrozumieć młodym ludziom problemy osób z chorobą Parkinsona.
W jednej z podlaskich szkół ponadpodstawowych uczeń zakłada na dłonie niepozornie wyglądające rękawice. Chwilę później jego ręce zaczynają drżeć w sposób, nad którym nie ma kontroli. Próbuje wysłać prostego SMS-a lub zawiązać sznurówkę, ale każdy ruch jest walką z własnym ciałem. To nie jest zwykła lekcja – to zderzenie z rzeczywistością, w której żyje około 100 tysięcy Polaków cierpiących na chorobę Parkinsona.
Zdecydowaliśmy się na edukację przez doświadczanie, bo to bardziej trafia do wyobraźni młodych ludzi – zauważa Sergiusz Jakuszewicz, student studiów magisterskich na kierunku automatyka i robotyka Politechniki Białostockiej. – Młodzież rzadko ma okazję zobaczyć świat z perspektywy osób przewlekle chorych. Moment, w którym uczeń zakłada naszą rękawicę i odkrywa, że najprostsza czynność staje się dla niego ogromnym wyzwaniem, to prawdziwe zderzenie z rzeczywistością. Taki eksperyment zostaje w pamięci na bardzo długo.
Studenci automatyki i robotyki oraz inżynierii biomedycznej zauważyli narastający dystans międzypokoleniowy
i postanowili go skrócić za pomocą technologii.
Hasło „inżynieria uczy empatii” zrodziło się tak naprawdę z charakterystyki naszych studiów na inżynierii biomedycznej, gdzie przy projektowaniu urządzeń czy wymyślaniu konstrukcji należy pamiętać, że odbiorcą jest człowiek – przekonuje Amelia Jeneralczuk, studentka inżynierii biomedycznej I stopnia Politechniki Białostockiej. – Oprócz tego, że urządzenie musi być funkcjonalne, to także musi odpowiadać potrzebom ludzi. Chcemy pokazać młodym osobom, że inżynieria buduje świadomość, ucząc empatii, otwartości i zrozumienia.
„Mózg” zamknięty w rękawicy
To, co dla uczniów było emocjonalnym doświadczeniem, dla konstruktorów stało się zaawansowanym wyzwaniem mechatronicznym. Sercem systemu jest minikomputer Raspberry Pi 5, który pełni rolę serwera głównego. Za drżenie odpowiadają mikrosilniki wibracyjne sterowane przez mikroprocesory ESP32.
Silniki są umiejscowione na dłoni i palcach – wyjaśnia Dawid Pietrzykowski, student automatyki i robotyki II stopnia Politechniki Białostockiej. – Dzięki możliwości sterowania oddzielnie każdym silnikiem, możemy nadać rękawicom odpowiednią częstotliwość oraz intensywność, co powoduje odzwierciedlenie bardziej rzeczywistego drżenia rąk.
Pracą rękawic steruje dedykowana aplikacja webowa, która komunikuje się z nimi całkowicie bezprzewodowo. Przesyła ona precyzyjne komunikaty do poszczególnych rękawic, gdzie sygnały są natychmiast interpretowane i przekładane na odpowiedni ruch mikrosilników wibracyjnych.
Studenci zrealizowali projekt w ciągu 2 miesięcy, przeprowadzili 10 interaktywnych, 45-minutowych spotkań w 4 szkołach ponadpodstawowych w woj. podlaskim, angażując ponad dwustu uczniów.
W części teoretycznej przybliżyliśmy uczniom naturę choroby Parkinsona, jej objawy oraz metody leczenia – opisuje Alicja Choszczyk, studentka inżynierii biomedycznej Politechniki Białostockiej. – Z kolei podczas warsztatów młodzież mogła na własnej skórze doświadczyć drżenia parkinsonowskiego i przekonać się, jak ogromnym wyzwaniem staje się wykonywanie prostych, codziennych czynności pod wpływem symulowanych obciążeń.
Warsztaty składały się z części teoretycznej i praktycznej, gdzie młodzież używała nie tylko rękawic, ale i kamizelek obciążeniowych symulujących ogólne osłabienie organizmu. Efekt? Badania ankietowe przeprowadzone przed i po zajęciach potwierdziły, że poziom empatii i wiedzy rówieśników znacząco wzrósł.
Poligon doświadczalny dla inżynierów
Dla samych twórców projekt był przyspieszonym kursem rynkowych realiów. Poza szlifowaniem umiejętności programowania systemów IoT (Internet of Things), musieli nauczyć się zarządzać budżetem, harmonogramem i pracą zespołu.
Trzy prototypy rękawic nie trafią do szafy. Będą dalej służyć jako narzędzia edukacyjne podczas Dni Otwartych Politechniki Białostockiej czy Podlaskiego Festiwalu Nauki i Sztuki. Studenci planują przekazać projekt młodszym kolegom, aby system był stale rozbudowywany, ucząc kolejne pokolenia, że inżynieria to nie tylko maszyny, ale przede wszystkim pomoc drugiemu człowiekowi.
MK, źródło: PB