Durų skambutis, automobilio signalas, gaisro perspėjimas ar šalia vykstantis pokalbis – daugeliui žmonių tai įprasti kasdienybės garsai. Tačiau klausos sutrikimų turintiems asmenims jie dažnai lieka nepastebėti, o kartu prarandama ir svarbi informacija apie aplinką. Siekdamas padėti spręsti šią problemą, Kauno technologijos universiteto Mechanikos inžinerijos ir dizaino fakulteto (KTU MIDF) Pramoninio dizaino inžinerijos studentas Lukas Gedvila savo baigiamajame darbe sukūrė haptinės apyrankės koncepciją, skirtą žmonėms, turintiems klausos negalią.
Prieš kurdamas apyrankės koncepciją, studentas įvertino rinkoje jau esančius pagalbinius sprendimus žmonėms, turintiems klausos negalią. Atlikta analizė parodė, kad rinkoje netrūksta pavienių sprendimų, tačiau vis dar yra niša kompaktiškam, estetiškam ir daugiafunkciam įrenginiui, kuris būtų patogus kasdieniam dėvėjimui.
Remiantis analizės rezultatais, buvo sukurta apyrankės koncepcija, orientuota į ergonomiką, aiškų informacijos pateikimą ir ilgalaikį komfortą.
Garsus paverčia vibracijomis
Kuriamos apyrankės veikimo principas pagrįstas papildomu jutiminiu kanalu. Įrenginyje integruota mikrofonų sistema fiksuoja aplinkos garsus, o specializuotame procesoriuje veikiantis dirbtinio intelekto algoritmas juos analizuoja ir atpažįsta.
Atpažinus reikšmingą garsą, naudotojas apie jį informuojamas dviem būdais – vibracija ir trumpa vaizdine informacija ekrane. Taip žmogus gali greičiau suprasti, kas vyksta aplinkoje, net ir negirdėdamas garso.
Kurdamas projektą studentas daug dėmesio skyrė ne tik technologiniams sprendimams, bet ir būsimo gaminio ergonomikai bei patogiam ilgalaikiam dėvėjimui. Apyrankės konstrukcija ir dizainas buvo kuriami taip, kad būtų užtikrintas konstrukcijos vientisumas, prigludimas prie riešo ir atsparumas aplinkos poveikiui, įskaitant smūgius, drėgmę, prakaitą ir dulkes. Taip pat numatytas integruotas akumuliatorius su belaidžio įkrovimo galimybe.
Parinkti energiją taupantys komponentai
Kuriant įrenginį daug dėmesio skirta medžiagų ir elektronikos sprendimams. Korpuso gamybai pasirinktas FKM elastomeras (itin atspari sintetinė guma, naudojama aplinkos poveikiui ir temperatūrų svyravimams atspariuose gaminiuose), o ekranui – PMMA plastikas (dar vadinamas organiniu stiklu).
Elektronikos dalyje integruoti energiją taupantys komponentai, tokie kaip ESP32 mikrovaldiklis (nedidelis programuojamas kompiuterio modulis, valdantis įrenginio funkcijas), „Syntiant NDP101“ procesorius (specializuotas dirbtinio intelekto lustas, skirtas garso atpažinimui) ir „Knowles“ mikrofonai (aukšto jautrumo mikrofonai, naudojami nešiojamuose elektronikos įrenginiuose). Šie komponentai buvo parinkti atsižvelgiant į jų dydį, energijos sąnaudas ir galimybę realiuoju laiku analizuoti garsus.
Gamybos etape numatyti skirtingi sprendimai: prototipui naudotas 3D spausdinimas, o serijinei gamybai – injekcinis formavimas (gamybos procesas, kai išlydyta medžiaga įpurškiama į formą ir joje sukietėja). Taip pat suprojektuota dviejų dalių pakuotė: reprezentacinė, pagaminta iš perdirbto kartono, ir transportinė, pagaminta iš bambuko pluošto, skirta apsaugoti produktą logistikos metu.
Sukurta realiam naudojimui
Galutinis projekto rezultatas – techniniu požiūriu pagrįsta perspėjimo apyrankės koncepcija, integruojanti inžinerinius, konstrukcinius ir dizaino principus.
Sukurta apyrankė sveria 96,47 g, atlaiko kritimą iš vieno metro aukščio ant kieto paviršiaus, o jos medžiagų savikaina siekia 51,04 Eur.
Pasak autoriaus, toks įrenginys galėtų būti naudojamas ne tik kasdienėje aplinkoje, bet ir viešosiose erdvėse, sportuojant, buityje bei kitose situacijose, kuriose svarbu laiku pastebėti aplinkoje vykstančius įvykius.
