Postęp W Technologii Wspomagającej Od Class Project

{h1}

Dla swojego starszego projektu studenci elektrotechniki na george mason university projektują urządzenie do samodzielnego karmienia dla niepełnosprawnego studenta.

Artykuł „Za kulisami” został dostarczony WordsSideKick.com we współpracy z National Science Foundation.

Salma Mahmoud z Uniwersytetu George'a Masona szybko zauważa, że ​​nie jest inżynierem mechanikiem. W rzeczywistości wszyscy studenci jej starszego projektu - Madani, Jane Kambugu, Sidra Khan i Kamran Mohammadi - mogą w pewnym momencie wspomnieć o braku umiejętności inżynierii mechanicznej. Fakt, że są oni głównymi inżynierami elektrotechniki, przeskoczył krzywą uczenia się w podjętym przez nich projekcie bioinżynierii, ale ich sukces był tym słodszy.

Kiedy grupa zebrała się jesienią, byli zainteresowani opracowaniem czegoś, co mogłoby komuś pomóc. Bioinżynieria była jednym z dostępnych dla nich stężeń. To Madani zaproponowała urządzenie, które może pomóc jej przyjaciółce.

„Jest na wózku inwalidzkim i może poruszać rękami, ale zajmuje mu to dużo czasu, aby wykonać ruchy, aby zjeść posiłek” - mówi Madani. „Pomyśleliśmy, że to urządzenie może pomóc mu zjeść posiłek w tym samym czasie, który zajęłoby jednemu z nas”.

Oszczędność czasu i korzyści społeczne z takiego urządzenia dla zapracowanego studenta były dla grupy jasne, więc postanowili kontynuować. Starsze projekty, wymagania kierunków inżynierskich na uniwersytetach w całym kraju, wymagają od studentów spędzenia jednego semestru na badaniach i planowaniu, a na kolejnym semestrze budowanie tego, do czego się zobowiązali.

„To było naprawdę dobre, że mieli w tej grupie pięć osób”, mówi doradca grupy, Nathalia Peixoto, badaczka i asystent profesora w Mason's Volgenau School of Engineering.

Mahmoud i jej zespół spędzili zeszłej jesieni, badając, jakie urządzenia są już na rynku i dowiadując się więcej o mechanice wózków inwalidzkich. Z czasem wymyślili cele dla swojego urządzenia: musiało być przenośne i dyskretne, musiało oszczędzać czas i minimalizować wycieki, musiało ważyć mniej niż pięć funtów i musiało działać na zasilaniu bateryjnym za pomocą akumulatora 6 bateria woltowa.

Zaprojektowali go - na papierze - i opracowali budżet. Mohammadi zbudował nawet wersję „ramienia” do prezentacji zespołu na koniec semestru, używając zestawu Lego® Mindstorms®. W grudniu byli gotowi do przejścia do drugiej fazy, a wraz z budową urządzenia zaczęły się prawdziwe prace.

„Na początku pracowaliśmy dość liniowo”, mówi Mahmoud. „W jednym tygodniu pracowalibyśmy nad jednym silnikiem, a następnie przechodziliśmy do następnego. Wkrótce stało się jasne, że nigdy nie skończymy”.

Na początku procesu studenci inżynierii Masona Salma Mahmoud i Sidra Khan pracowali nad zespołem obwodów, który obsługuje urządzenie.

Na początku procesu studenci inżynierii Masona Salma Mahmoud i Sidra Khan pracowali nad zespołem obwodów, który obsługuje urządzenie.

Źródło: Evan Cantwell, George Mason University

Podzielili więc zadania, starając się, aby wszyscy pracowali nad czymś, co ich interesuje. Projekt łatwo podzielił się na pięć części: ramię robota, uchwyt łączący urządzenie z wózkiem inwalidzkim, płytkę drukowaną, czujnik i programowanie.

W przypadku wielu z tych zadań uczniowie musieli zacząć od zera, aby dowiedzieć się, co muszą zrobić. „Wszystko było dla nas doświadczeniem edukacyjnym” - mówi Madani.

Jeśli chodzi o produkcję uchwytu i płytki drukowanej, obejmowało to oprogramowanie do nauki, za pomocą którego projektowali element przed produkcją. Khan nadzorował projekt wierzchowca. Madani pracował na płytce drukowanej.

„Trzy miesiące” - mówi Madani, trzymając jedną z małych zielonych płytek drukowanych w dłoni. Tyle czasu zajęło zaprojektowanie tego elementu, aby mógł przejść do producenta. Kiedy deski w końcu dotarły, było jeszcze lutowanie.

Czy podczas tego procesu pojawiły się czkawki? Ty stawiasz Po pierwsze, między zespołem a firmą sprzedano im małą kamerę, która miała być „oczami” urządzenia i pomóc łyżce znaleźć jedzenie. Zaledwie trzy tygodnie od terminu musieli wymyślić lepszy plan.

„Nie wiedziałem nic o czujnikach, poza tym, że potrzebowaliśmy jednego”, mówi Kambugu, który nadzorował tę część projektu. „Przeprowadziłem mnóstwo badań, aby dowiedzieć się, jaki czujnik najlepiej będzie dla nas działał. Następnie trzeba go skalibrować do tego zastosowania”.

Jak bardzo pomógł ich mentor Peixoto? „Dużo” - podkreśla Mahmoud z naciskiem. „Na początku utknęliśmy w czymś, co teraz uznaję za bardzo podstawowe, ale spędziliśmy tydzień próbując znaleźć rozwiązanie”.

W laboratorium bioinżynierii GMU studentka Sidra Khan (z lewej) demonstruje urządzenie, wciąż na wczesnym etapie. Członek zespołu Kamran Mohammadi zbudował prototyp przy użyciu zestawu Lego® Mindstorms®.

W laboratorium bioinżynierii GMU studentka Sidra Khan (z lewej) demonstruje urządzenie, wciąż na wczesnym etapie. Członek zespołu Kamran Mohammadi zbudował prototyp przy użyciu zestawu Lego® Mindstorms®.

Źródło: Evan Cantwell, George Mason University

Prosta sugestia Peixoto pomogła im pokonać tę pierwszą przeszkodę i prowadziła ich przez cały proces.

„Wiem, że wyciągnęli wielu całonocnych”, mówi Peixoto. „Dostałem od nich kilka e-maili, które zostały napisane o dziwnych porach nocy:„ Potrzebujemy tego… ”

Ze względu na charakter projektu grupy Peixoto było również w stanie zapewnić pomoc finansową. Peixoto i Vasiliki Ikonomidou, profesor nadzwyczajny również w Katedrze Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej w Mason, są głównymi badaczami przyznanego specjalnie na ten cel grantu National Science Foundation - część dziedzictwa wspierającego podobne badania. Poprosili NSF o 100 000 USD na wsparcie starszych grup projektowych, które opracowują projekty, aby pomóc innym studentom. Ich obecny plan zakłada sfinansowanie jednej grupy na semestr z dotacją, która obowiązuje do 2016 r.

W trakcie semestru wiosennego automatyczne ramię w różnych iteracjach obsługiwało Legos®, Cheerios® i inne małe przedmioty. Dopiero w kwietniu grupa przyszła do właściciela właściciela ramienia, aby przetestować go z prawdziwym jedzeniem. Test okazał się wielkim sukcesem, a zespół mógł w końcu trochę łatwiej oddychać.

Zawsze ich zamiarem było, aby gotowe urządzenie trafiło do ucznia, dla którego je opracowało. Nie spodziewali się, że może mieć życie poza prototypem.

Peixoto mówi, że ona i grupa komunikują się z lokalną firmą zajmującą się technologią asystującą, która projektuje niestandardowe wózki inwalidzkie. Firma jest zainteresowana ewentualnym zaoferowaniem automatycznego uzbrojenia jako funkcji.

Ale na razie uczniowie w większości odczuwają ulgę, gdy kończą zajęcia. Niektórzy członkowie zespołu ukończyli studia w maju 2012 r. I przeszli na studia lub znalezienie pracy; inni nadal mają zajęcia.

„Praca inżynierów może zmienić życie, szczególnie w takich obszarach, jak technologia wspomagająca”, mówi Peixoto. „Kiedy widzisz, jak inni korzystają z czegoś, co stworzyłeś, ma to ogromny wpływ na ciebie. Ci studenci to zrozumieli”.

Uwaga redaktora: Naukowcy przedstawieni w artykułach Behind the Scenes otrzymali wsparcie National Science Foundation, agencji federalnej odpowiedzialnej za finansowanie podstawowych badań i edukacji we wszystkich dziedzinach nauki i inżynierii. Wszelkie opinie, ustalenia oraz wnioski lub rekomendacje wyrażone w tym materiale są opiniami autora i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy National Science Foundation. Zobacz archiwum Behind the Scenes.


Suplement Wideo: Skorygowana cena nabycia..




Badania


Jak Rozwija Się Przyszłość Inżynierii Origami (Op-Ed)
Jak Rozwija Się Przyszłość Inżynierii Origami (Op-Ed)

Top 10 Wynalazków, Które Zmieniły Świat
Top 10 Wynalazków, Które Zmieniły Świat

Science News


Galeria Zdjęć: Niesamowite Zdjęcia Ekologów
Galeria Zdjęć: Niesamowite Zdjęcia Ekologów

Badanie: Połączona Pogoda Ziemi I Kosmosu
Badanie: Połączona Pogoda Ziemi I Kosmosu

Ancient Sea Monsters Połknęły Dużo Słonej Wody. W Ten Sposób Się Go Pozbyli.
Ancient Sea Monsters Połknęły Dużo Słonej Wody. W Ten Sposób Się Go Pozbyli.

Które Wulkany Usa Są Teraz Najbardziej Niebezpieczne?
Które Wulkany Usa Są Teraz Najbardziej Niebezpieczne?

Substancje Chemiczne Powodujące Raka Z Dymu Tytoniowego Znalezione W Moczu Dziecka
Substancje Chemiczne Powodujące Raka Z Dymu Tytoniowego Znalezione W Moczu Dziecka


PL.WordsSideKick.com
Wszelkie Prawa Zastrzeżone!
Kopiowanie Jakichkolwiek Materiałów Pozostawiono Tylko Prostanovkoy Aktywny Link Do Strony PL.WordsSideKick.com

© 2005–2020 PL.WordsSideKick.com