طلاب الهندسة يبتكرون تكنولوجيا إمكانية الوصول

يعاني أكثر من 15% من سكان العالم – أكثر من مليار شخص – من إعاقات تشمل فقدان السمع، ومشاكل الرؤية، وتحديات الصحة العقلية، وقلة الحركة. قامت EPICS في IEEE بإشراك براعة الطلاب في جميع أنحاء العالم لمعالجة مشكلات إمكانية الوصول من خلال الخدمات التكيفية والتكنولوجيا المعاد تصميمها والتقنيات المساعدة الجديدة خلال مسابقة الوصول والقدرات لعام 2023.

تتحدى المسابقة طلاب الجامعات حول العالم لاستخدام مهاراتهم الهندسية للمساعدة في حل مشكلات إمكانية الوصول. تلقت EPICS في لجنة IEEE 58 مقترحًا واختارت 23 مشروعًا، تم تمويلها في أوائل عام 2023.

EPICS هو برنامج قائم على المنح لأنشطة IEEE التعليمية التي تمول مشاريع التعلم الخدمي لطلاب الجامعات والمدارس الثانوية.

تقوم الفرق، التي تضم أعضاء هيئة التدريس وأعضاء IEEE، بإنشاء وتنفيذ مشاريع هندسية بالشراكة مع المنظمات لتحسين مجتمعاتهم.

“يلعب بعض اللاعبين الذين يعانون من قصور في الذراع أو اليد بأقدامهم أو أنفهم أو فمهم أو مرفقيهم، أو يستخدمون أجهزة غير مخصصة لهذا الغرض ويضطرون إلى التكيف. أدركت أنه إذا كان هناك جهاز مخصص مصمم لهؤلاء الأفراد، فسيكونون قادرين على اللعب وتجربة متعة الألعاب. —جون ماكولي.

الملاحم الأربعة في ركائز IEEE هي الوصول والقدرات؛ بيئة؛ التعليم والتوعية؛ والخدمات الإنسانية. وفي مسابقة الوصول والقدرات، تلقت فرق الطلاب مبلغًا يتراوح بين 1000 دولار أمريكي و10000 دولار أمريكي. كان لدى كل فريق 12 شهرًا لبناء نموذج أولي أو حل بالتعاون مع شركائه في المجتمع. وتهدف المشاريع، التي شارك فيها أكثر من 350 طالبًا و149 متطوعًا في IEEE، إلى مساعدة ما يقدر بنحو 8000 شخص في السنة الأولى من النشر.

ضمت الفرق مشاركين من فروع طلاب IEEE، ومجموعات IEEE Women in Engineering، وفروع جمعية IEEE-Eta Kappa Nu الشرفية، وأقسام IEEE.

وتضمنت المشاريع جهازًا للكشف عن الصوت ومساعدًا آليًا على المشي ذاتيًا.

تم تمويل المسابقة من قبل صندوق Taenzer التذكاري في عام 2019، حيث خصصت مؤسسة IEEE مبلغ 90 ألف دولار. تم إنشاء الصندوق بوصية من ملكية جون سي. تينزر، أحد كبار أعضاء IEEE مدى الحياة.

وقدمت الفرق الطلابية تقاريرها النهائية هذا العام.

فيما يلي أبرز النقاط من أربعة من المشاريع:

ماوس متكيف للألعاب

قام أعضاء فريق EPICS الخاص بالماوس التكيفي التابع لـ IEEE بجامعة فلوريدا في غينزفيل بتصميم جهاز يحتوي على وظائف لوحة المفاتيح ويمكن استخدامه بيد واحدة فقط.الملاحم في IEEE

صمم فريق من 10 طلاب هندسة طبية حيوية في جامعة فلوريدا في غينزفيل مشروعهم لمساعدة الأشخاص الذين تعاني أيديهم أو أذرعهم من تشوه، حتى يتمكنوا من ممارسة الألعاب بسهولة أكبر.

قام الفريق ببناء خمسة أجهزة فأرة تكيفية ويخطط لتسليمها هذا العام إلى خمسة متلقين مشاركين في منظمة Hands to Love، وهي منظمة مقرها فلوريدا تدعم الأطفال الذين يعانون من تشوهات في الأطراف العلوية.

قام الفريق بدمج عناصر لوحة المفاتيح الخاصة بالألعاب في الماوس، مما يسمح بإيماءات وحركات اللعب بيد واحدة فقط. يجمع الماوس المطبوع ثلاثي الأبعاد بين تكنولوجيا الألعاب الحالية، بما في ذلك الآليات الداخلية للوحات المفاتيح، وماوس Logitech، ومحاكاة وحدة تحكم Microsoft Xbox. فهو يسمح للاعب بالتحرك والتصويب أثناء اللعب باستخدام الماوس فقط.

كان جون ماكولي، المتحمس للألعاب، وهو طالب مبتدئ في برنامج الهندسة الطبية الحيوية بالجامعة، وراء فكرة المشروع.

يقول مكولي: “يلعب بعض اللاعبين الذين يعانون من قصور في الذراع أو اليد بأقدامهم أو أنفهم أو فمهم أو مرفقيهم، أو يستخدمون أجهزة غير مخصصة لهذا الغرض ويضطرون إلى التكيف”. “أدركت أنه إذا كان هناك جهاز مخصص مصمم لهؤلاء الأفراد، فسيكونون قادرين على اللعب وتجربة متعة الألعاب.”

استخدم الفريق منحة EPICS البالغة 1000 دولار من IEEE لشراء مكونات النموذج الأولي.

جعل الحرم الجامعي أكثر سهولة

طلاب Universidad Tecnólogica de Panamá يختبرون النموذج الأولي الخاص بهم القائم على وحدة التحكم الدقيقة، والمصمم للمساعدة في جعل الوصول إلى مدرستهم أكثر سهولة.الملاحم في IEEE

قام فريق مكون من 15 طالبًا جامعيًا من الجامعة التكنولوجية في بنما في مدينة بنما و24 طالبًا من أربع مدارس ثانوية في شيريكي، بنما، بإنشاء العديد من المشاريع التي تركز على الأشخاص ذوي الإعاقات البصرية أو الجسدية. كان هدف الفريق هو جعل الحرم الجامعي والمجتمع في متناول ذوي القدرات المختلفة. وقد عززت المشاريع استقلالية زملائهم في الفصل وحسنت نوعية حياتهم.

قام الفريق بصنع علامات برايل باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، وقاموا بتصميم وبناء كرسي متحرك مخصص. كما قام الطلاب أيضًا بأتمتة الأبواب داخل قسم الهندسة لتوفير وصول أفضل إلى الفصول الدراسية والممرات لذوي الإعاقة.

“سيكون هذا المشروع مفيدًا جدًا، خاصة [in Panama]قال عضو الفريق جايل فياريال، وهو طالب في المدرسة الثانوية، “حيث لم يتم تكييف المباني للأشخاص ذوي الإعاقة”.

أثناء العمل معًا في المشروع، صقل أعضاء الفريق مهاراتهم الفنية ومهارات التعامل مع الآخرين. لقد أدركوا أهمية التعاون والتواصل.

قال جياني رودريجيز، وهو طالب في المدرسة الثانوية: “تعلمت أنك بحاجة إلى خوض تجارب جديدة، وأن تكون اجتماعيًا، وأن تلتقي بأشخاص جدد وتنسجم معهم، وأن تعمل كفريق واحد لتحقيق النجاح”.

استخدم الفريق منحة EPICS البالغة 8,100 دولار لشراء المواد وتدريب المجتمع على استخدام الأدوات الجديدة.

مساعدة الأطفال الذين يعانون من ضعف السمع

عمل فريق من الطلاب من الفرع الطلابي لمعهد SRM للعلوم والتكنولوجيا، في تشيناي، الهند، مع مدرسة دكتور إم جي آر الرئيسية والثانوية العليا لضعاف النطق والسمع، أيضًا في تشيناي، لبناء جهاز لمساعدة الأطفال في صعوبات النطق والسمع. تتعلم أدوات السمع وزراعة القوقعة الصناعية اللغة التاميلية، وهي اللغة المحلية. في المناطق الريفية، لا يتمكن الأطفال الصغار في كثير من الأحيان من الوصول إلى مقدمي الرعاية الصحية المتخصصة في مجال النطق والسمع لتعلم المهارات اللغوية الهامة. يدعم الجهاز المساعد الخاص بالفريق تطوير مهارات اللغة الأم، مما يساعد الآباء والمدربين على دعم الأطفال في اكتساب اللغة والصوت.

تم تصميم المشروع لتوفير إمكانية الوصول إلى إعادة التأهيل السمعي، بما في ذلك تحديد فقدان السمع والعلاجات للأطفال البعيدين عن المستشفيات ومراكز إعادة التأهيل.

يشبه الجهاز الذي يشبه الكشك جهاز الصراف الآلي ويتضمن مكبرات صوت محيطية وشاشات تعمل باللمس. ويستخدم شاشة تعمل باللمس وميكروفونات للوصول إلى المهام والاختبارات التي تساعد الأطفال الصغار على تعلم اللغة التاميلية.

وعمل الفريق مع 150 تلميذاً في المدرسة تتراوح أعمارهم بين 5 و8 سنوات لتطوير النموذج الأولي. يتضمن التطبيق المدمج مهام تركز على تحسين الوعي السمعي، والتمييز السمعي (القدرة على التعرف على الأصوات المميزة ومقارنتها والتمييز بينها)، واكتساب اللغة (كيفية إدراك الأشخاص للغة وفهمهم لها).

يختبر الجهاز نطاق السمع لدى التلميذ بناءً على الأصوات ذات الإشارات البصرية، والأصوات ذات الشدة المنخفضة، والأصوات في وجود ضوضاء، واتجاه الصوت.

تحاكي مكبرات الصوت مواقف الحياة الواقعية وتستخدم لنقل تعليمات المعلم.

حصل الفريق على منحة قدرها 1605 دولارات لتنفيذ المشروع.

يسلط هذا الفيديو الضوء على التحديات التي يواجهها الشباب ذوي الإعاقة السمعية في تشيني بالهند وكيف ستساعدهم التكنولوجيا المساعدة.

التسمية التوضيحية: يسلط هذا الفيديو الضوء على التحديات التي يواجهها الشباب ذوي الإعاقة السمعية في تشيني بالهند وكيف ستساعدهم التكنولوجيا المساعدة.

مساعدات المشي الآلية ذاتية التنقل

أحضر طلاب من فرع IEEE Swinburne Sarawak الطلابي في ماليزيا نموذجًا أوليًا لجهاز المساعدة على المشي الخاص بهم إلى Trinity Eldercare، شريكهم المجتمعي.الملاحم في IEEE

لمساعدة كبار السن الذين يعانون من مشاكل في الحركة، قام فريق من الطلاب من فرع طلاب IEEE سوينبورن ساراواك في جامعة سوينبورن للتكنولوجيا في ماليزيا، بإنشاء أداة مساعدة على المشي ذاتية التنقل.

أراد الفريق تحسين أجهزة المشي الموجودة في السوق، لذلك قاموا باستطلاع آراء المقيمين في Trinity Eldercare لمعرفة الميزات التي قد تكون مفيدة لهم.

يتضمن النموذج الأولي للطلاب، الذي يعتمد على مشاية تجارية، حزامًا لمسيًا يمكن ارتداؤه يكتشف العوائق وينبه المستخدم. تستشعر مستشعرات الضغط الموجودة في قبضة اليد الاتجاه الذي يريد المستخدم أن يسلكه. كانت إحدى الميزات الأكثر طلبًا لدى كبار السن هي القدرة على تحديد موقع جهاز المشي في غير مكانه. وتمكن الفريق من معالجة المشكلة باستخدام أجهزة الاستشعار.

قال أحد أعضاء الفريق: “لقد اكتسبت معرفة كبيرة في برمجة الروبوتات والذكاء الاصطناعي وتكامل التعلم العميق لتتبع الأشخاص والملاحة الذاتية”. “بالإضافة إلى ذلك، فإن تقديم النموذج الأولي للمشاية الذكية في المسابقة والمعرض الدولي للاختراع والابتكار والتكنولوجيا في ماليزيا عزز مهارات العرض لدي، حيث نجحت في توضيح جدواها وفائدتها للحكام.”

حصل المشروع على منحة قدرها 1900 دولار.

انضم إلى القائمة البريدية لـ EPICS في IEEE لمعرفة المزيد حول جميع مشاريع مسابقة الوصول والقدرات وغيرها من الجهود المؤثرة التي أصبحت ممكنة بفضل التبرعات لمؤسسة IEEE. لمعرفة المزيد شاهد فيديو المسابقة:

يحتفل برنامج EPICS في IEEE بمرور 15 عامًا على دعم وتسهيل مشاريع التعلم الخدمي والتأثير على الطلاب والمجتمعات في جميع أنحاء العالم