Премия Рунета-2020
Владимир
+26°
Boom metrics
Общество12 мая 2024 22:00

Инженеры ВлГУ разрабатывают уникальные для России джойстики для инвалидов

Разработки владимирских ученых в перспективе должны помочь людям с ограниченными возможностями получать образование и находить достойную работу
Инженер Регионального ресурсного учебно-методического центра инклюзивного образования ВлГУ Максим Зимин.

Инженер Регионального ресурсного учебно-методического центра инклюзивного образования ВлГУ Максим Зимин.

Фото: Алексей КОТМЫШЕВ. Перейти в Фотобанк КП

Владимирский государственный университет имени А.Н. и Н.Г. Столетовых особое внимание уделяет не только образовательному, но и научно-производственному процессу. В этих стенах готовят людей, становящихся талантливыми инженерами и создающих приборы, которые могут прославить Владимирскую область, а вместе с ней и всю Россию.

Путь инженера

Одним из таких молодых ученых стал 35-летний Максим Зимин, занимающий должность инженера Регионального ресурсного учебно-методического центра инклюзивного образования ВлГУ (РРУМЦ ИО). Именно ему и его команде принадлежит честь разработки новейших систем для людей с ограниченными возможностями.

Стоит сказать, что центр был создан 4 апреля 1994 года доктором технических наук, профессором Игорем Николевичем Егоровым, который по сей день трудится в университете. Сейчас РРУМЦ ИО возглавляет Галина Мизелева, и занимается он именно работой со студентами, имеющими ограниченные возможности здоровья.

- Изначально он создавался, как центр образования инвалидов с нарушением слуха, но потом туда начали принимать обычных ребят с нарушением зрения и опорно-двигательного аппарата. Сейчас в университете более 140 инвалидов учатся на различных специальностях как на высшем образовании, так и в колледже ВлГУ, - рассказывает Максим Зимин.

Сам Максим тоже пришел сюда в качестве студента в 2006 году и моментально включился в работу, а потом и вовсе остался в стенах центра.

Детство и юность будущий инженер провел в поселке Мстера Вязниковского района. Отец — художник, мама — учитель русского языка и литературы, однако сын обнаружил в себе еще в детстве большую тягу к технике и точным наукам. Максим Зимин с теплом вспоминает, как в их поселковую школу привезли первые компьютеры с серьезным программным обеспечением, заменившие советскую «Электронику».

- Учитель информатики собрал нас — 30 человек, вокруг себя в амфитеатр, и учил работать в «Word». В поселке в то время были один или два компьютера, даже подключенных к интернет-сети через «скрипящие» модемы, и мы считали их владельцев небожителями, - улыбается Зимин. - Это был настоящий голод по технике. Наверное, мы испытали то, что испытывали люди в конце 1950-х годов, когда началась космическая эра, а теперь компьютеры 2010-х годов у каждого в кармане.

Талантливый ученик быстро стал помощником учителя информатики и освоил компьютеры, однако любил и «поработать руками» - ремонтировал мотоциклы «Уралы» и «Восходы», а также старые автомобили отца.

- Я постоянно что-то делаю с техникой, всю жизнь, и мне это нравится. Я чистый «прикладник» (представитель прикладной науки — авт.). Помните недавний фильм «Оппенгеймер», где один ученый говорит другому: «Мы делаем уравнения»? Так вот: пусть математики занимаются фундаментальной наукой, а нам необходимо превратить ее во что-то работающее. Да, Константин Циолковский придумал ракету, но сколько сделала команда Сергея Королева — это грандиознейший труд, чтобы воплотить концепцию в рабочую вещь, которая будет работать, причем эффективно, - с воодушевлением говорит инженер.

Гаджеты

В 2006 году Максим Зимин стал студентом факультета информационных технологий, после которого остался в РРУМЦ ИО инженером лаборатории специальных средств обучения и доступной среды, а также стал преподавателем.

- Я попал в экспериментальную группу факультета и нисколько об этом решении не жалею. Однажды я был на конкурсе в «Бауманке», где пришло осознание того, что мог учиться там. К счастью, я остался во Владимире и связал свою жизнь с нашим прекрасным городом, - говорит Максим.

Ректор ВлГУ Анзор Саралидзе и Максим Зимин. Фото РРУНЦ ИО ВлГУ.

Ректор ВлГУ Анзор Саралидзе и Максим Зимин. Фото РРУНЦ ИО ВлГУ.

Сейчас специалист имеет за плечами многочисленные победы на региональных и Всероссийских конкурсах, а также занимается серьезными разработками, направленными на то, чтобы сделать жизнь инвалидов легче.

- Также я являюсь федеральным экспертом системы «Мир, доступный для всех» Всероссийского общества инвалидов. Моя задача заключается в создании доступной среды и разработке экспериментальных средств обучения, и потребность в этом есть, - говорит инженер.

Именно поэтому сейчас Максим Зимин и его помощники воплощают в жизнь проект по созданию специальной компьютерной периферии для лиц с нарушением опорно-двигательного аппарата. Если говорить простыми словами, это и есть те самые гаджеты, которые позволяют инвалидам заниматься работой на компьютере. Кому-то это может показаться простой задачей, но на самом деле это далеко не так — тут кроется масса нюансов, о которых здоровый человек даже не догадывается.

- Смысл в том, что управление компьютером делится на два основных базиса: это клавиатура, то есть более-менее удобный набор основных механизмов, и движения мышкой, которые необходимы в современных продуктах дизайна и 3D-моделирования. И перед людьми с детским церебральным параличом, спинально-мышечной атрофией или теми, у кого рук вообще нет, встает вопрос: а как же пользоваться компьютером? Именно поэтому мы поставили перед собой задачу разработать специальную периферию, которая позволила бы им это делать, - рассказывает Максим Зимин.

Поэтому устройства, которые создают инженеры ВлГУ, учитывают особенности того или иного недуга, и имеют специальные механизмы, которые позволяют инвалидам работать с компьютером также быстро, как это делает здоровый человек. Естественно, что при этом владимирские ученые создают не одно, а сразу спектр различных устройств.

- Это и специальный джойстик с позиционно-силовой адаптацией, и панель для ног, и различные кнопки, а также джойстик для ног, - перечисляет Зимин. - На втором этапе планируем сделать, возможно, миалгические датчики, которые реагируют не на движение, а на сокращение мышц. Это очень важное направление.

Джойстики для ног (слева) и для рук.

Джойстики для ног (слева) и для рук.

Фото: Алексей КОТМЫШЕВ. Перейти в Фотобанк КП

Панель вместо мыши

Интересно, что когда команда энтузиасттов ВлГУ начала изучать похожие разработки, то с удивлением выяснила, что в России аналогов таким приборам фактически нет, да и за рубежом подобные вещи если и создаются, то только для любителей компьютерных игр, в то время как вопросы работы и образования инвалидов несправедливо забыты. По словам Максима Зимина, некоторые образцы, конечно, существуют, но они весьма архаичны и неудобны. Иными словами, разработки владимирских инженеров могут стать действительно уникальными в своем роде, а востребованы окажутся буквально на всей планете. Уже сейчас инвалиды задают создателям гаджетов массу вопросов, когда те выступают перед ними с лекциями, рассказывая о своем проекте.

Максим показывает джойстик. Этот прибор, в отличие от джойстика для здорового человека, имеет двигатели, которые либо помогают пользователю увеличивать усилие, либо, напротив, создают противоусилие.

- Например, при ДЦП человек имеет много силы, но контролировать ее не может, поэтому руке требуется противоусилие. А для людей с мышечной дистрофией, напротив, необходима помощь в движении, - уточнил создатель приборов.

Также ученые сконструировали кнопку с функцией регулировки силы, так что каждый может привести прибор в состояние, удобное для себя.

Что касается панели для ног, то эта задумка создана для тех, кто и вовсе не имеет возможности работать руками. Пользователь в одних носках встает на эту панель и при помощи ступней управляет компьютером, словно мышью.

Еще один крайне важный момент: зачастую инвалиду требуется не один, а сразу несколько разных гаджетов для управления компьютером. И тут на пути пользователя встает банальное отсутствие в ноутбуках и компьютерах достаточного количества USB-портов, которых может потребоваться множество. Однако инженеры РРУМЦ ИО нашли выход — оборудование они объединили специальным хабом, который решает проблему подключения одновременно множества приборов. Благодаря этому хабу все системы собираются в единое целое, а затем по единственному проводу подключаются в единственный разъем компьютера.

Устремленные люди

Следует отметить, что в создании этих гаджетов принимали активное участие не только преподаватели и инженеры, но и сами студенты РРУМЦ ИО, которые являются и авторами многих идей. А ребята с кафедры дизайна ВлГУ работают над внешним видом этих устройств и панелей. По словам Максима Зимина, свои приборы они вообще создают «с нуля». Здесь уверены, что, только зная свой прибор от винтика до винтика, можно добиться качественного результата.

Студент Дарья Лёшина презентует свои разработки периферии. Фото РРУНЦ ИО ВлГУ.

Студент Дарья Лёшина презентует свои разработки периферии. Фото РРУНЦ ИО ВлГУ.

Естественно, на такие разработки необходимы крупные денежные суммы, поэтому всю работу специалисты ведут на средства, полученные в виде грантов. Работа продвигается весьма успешно, и первые прототипы уже прошли испытания в региональном отделении Общества инвалидов, а также среди самих студентов ВлГУ.

Максим Зимин уверен, что подобные приборы помогут людям с инвалидностью не только получать образование, но и в целом быть весьма эффективными в различных дисциплинах.

- По уровню ответственности инвалиды чаще бывают значительно выше, чем здоровые люди. Иногда с ними непросто работать именно потому, что они максималисты, и желают все довести до стопроцентного результата, - улыбается инженер. - Зато результат практически всегда получается очень хороший. Так что это устремленные люди, которые очень ответственно относятся к делу. Просто потребность в этом есть. Например, человек с ДЦП не может быть водителем-профессионалом или электромонтажником, но может работать в «Фотошопе», для чего ему требуется удобный джойстик. И если такое оборудование появится, у него получится делать эту работу.

В настоящее время сотрудники центра и студенты ждут приема заявок на новые гранты. Ведь для создания столь серьезных приборов требуется немало ресурсов.

- Когда происходит разработка сложного продукта, поначалу она движется быстро, но потом замедляется. Происходит это по простой причине: выходят наружу многочисленные нюансы: тут болтик должен быть размером не 6, а 5 миллиметров, или подшипник следует ставить не того, а иного класса, а может быть не подходит двигатель. Все это мелочи, но они существенно усложняют процесс создания, - рассуждает Максим Зимин.

«Нейролинк» и айтрекинг

Впрочем, владимирских инженеров это не останавливает — задумок на будущее у них множество.

Например, Максим Зимин полагает перспективной работу не только с миалгическими датчиками, которые «ловят» мышечные импульсы, но и с электроэнцефалограммой мозга, отслеживающей мозговую активность. Быть может, инженерам удастся наладить управление гаджетами за счет использования возбуждения тех или иных участков мозга.

- Однако такие методы требуют сложного программного обеспечения, которое будет в разы сложнее, чем простое адаптивное устройство, - объясняет Зимин. - Тут уже потребуется создание нейроинтерфейса, который обрабатывает сигналы на базе нейросетей. То есть — человек надевает прибор и учится, а система учится вместе с ним.

Безусловно, владимирцы видят перспективы и в разработке оборудования, которое позволяет управлять компьютером при помощи глаз — такие технологии называются «айтрекингом». Их уже претворили в жизнь, но такие приборы нуждаются в тщательной доработке. К тому же, пока подобные устройства имеют очень высокую стоимость, которая вряд ли окажется доступна для основного числа людей с ограниченными возможностями.

А вот технологии «нейролинк», создающиеся в США, наши ученые пока отвергают.

- Возможно, для какой-то категории людей, которые совершенно недвижимы, вживление электрода для управления компьютером в мозг было бы выходом, но ни один более-менее подвижный человек не пойдет на это. Ведь в случае ошибки последствия для человека могут оказаться ужасными, - уверен Максим Зимин.

По словам владимирского инженера, пока реализацию их задумок ограничивают лишь финансовые ресурсы. Впрочем, для начала следует довести до конца конкретную задачу. Именно поэтому сотрудники РРУМЦ ИО и их помощники из числа студентов сконцентрировались на создании той самой специальной периферии.

- Я думаю, спрос на них будет действительно большой. К сожалению, сложные технические устройства не получается сделать очень дешевыми, но цена будет не заоблачной — от 20 до 50 тысяч рублей за полный комплект нашей системы, - заключил Максим Зимин.

Кстати, если получится поставить ее производство на поток, могут появиться средства и на более сложные разработки.

По прогнозу инженера, если все пойдет по намеченному плану, столь долгожданная для людей с ограниченными возможностями специальная периферия может выйти в свет в окончательном виде уже в ближайшие два года, после чего ее могут поставить в серийное производство.