Искривление позвоночника — проблема огромного числа современных школьников. Одним из вариантов ее решения может быть обычный стул, если прикрепить на него устройство со специальной системой. Но обо всем по порядку.
Инженер во втором поколении
Из своих 13 лет четыре года Никита Ильтяков серьезно увлекается робототехникой. Это неудивительно — папа мальчика тоже инженер, к тому же изобретатель, так что сын наблюдает за его работой, можно сказать, с рождения.
Проект по созданию системы для стульев — не первая идея, которую реализовал семиклассник. Никита уже организовал дома "умное" рабочее место, в котором специальные датчики включают вентилятор, когда становится душно, контролируют освещенность рабочего стола, а также опускают и поднимают столешницу.
Еще одним его проектом стала система автоматического полива растений, которые выращивает мама. А сейчас Никита решил сосредоточиться на разработке системы, помогающей формировать правильную осанку.
"Идея пришла, когда я изучал рынок медицинских устройств, которые помогают человеку следить за своим здоровьем. Я рассматривал такую проблему, как нарушение осанки, и понял, что хорошего решения сегодня нет. Так как я занимался робототехникой, решил сделать свое устройство", — уверенно рассказывает Никита, замечая, что сегодня тренд на всякого рода "медицинские" гаджеты, например, фитнес-браслеты или счетчики шагов.
Никита признается, что ему и самому, особенно в начальных классах, учителя не раз делали замечания вроде "сиди правильно!" и "до стола должен быть кулачок".
"Мне показалось, что было бы неплохо как-то автоматизировать этот процесс", — комментирует он.
Вибромоторчик вместо голоса учителя
Никита рассказывает, что его система крепится на стандартный школьный стул сзади на небольшом удалении от спинки и возвышается над ней, чтобы контролировать область лопаток. Датчики, принимая информацию, строят трехмерную модель того, как сидит ученик.
"Они анализируют эту информацию, сравнивают с эталонным положением спины и делают вывод. Чтобы сигнализировать человеку, что он неправильно сидит, есть вибромоторчик, который по стулу передает сигнал. Но можно и вообще не сигнализировать, если это будет мешать на уроке, а передавать информацию учителю, чтобы он получал данные об осанке учеников", — объясняет Ильтяков.
Пробы и ошибки
Проектом Никита занимается ровно год, именно столько ушло на то, чтобы идею довести до этапа реализации — в гимназии в качестве эксперимента систему на днях установили в одном из кабинетов.
Юноша вспоминает, что в начале работы консультировался с медиками из компании, выпускающей ортопедические стулья. Специалисты посоветовали, какое количество точек контроля установить. В остальном пришлось отрабатывать технологию на практике.
"Сначала использовались сенсорные датчики, которые крепились к спинке. Теоретически они могли крепиться и с задней стороны спинки стула, но при этом ловили бы только касания. Мы считали, что правильная осанка, когда человек касается спинки стула, но оказалось, что нет. Люди часто сидят, не касаясь спинки, при этом осанка у них может быть правильной. Кроме того, мы изменили вид датчиков, и пришлось существенно изменить алгоритм обработки получаемых данных", — рассказывает школьник.
Он отмечает, что на начальном этапе работы у системы был отдельно вынесенный экран, который можно было установить на столе. Но в ходе работы Никите стало понятно, что это, скорее всего, будет мешать ученику.
Авторизация как индивидуальный подход
На вопрос о том, как получить данные о каждом ученике, если за день на одном стуле могут сидеть несколько детей, разработчик отвечает, что рассматривает различные варианты идентификации пользователя.
"Это может быть датчик отпечатка пальца или специальная карта. У нас в школе у каждого есть карта, с которой мы можем считывать информацию. Таким образом, школьник может авторизоваться, и тогда его данные будут принадлежать именно его профилю. Родители смогут их посмотреть", — отмечает собеседник.
Он уточняет, что сейчас "нет контакта с готовыми приложениями", например, с "Электронной школой", где родители могут видеть все выставленные их детям оценки. В планах разработчика — встраивать свою систему в один из готовых и работающих в настоящее время сервисов, чтобы родители вместе с оценками могли контролировать и осанку.
Пока же система позволяет учителю отслеживать и собирать информацию, а затем озвучивать ее на родительских собраниях.
"Мы работаем над автоматизированием этого процесса, но и сейчас учитель может построить графики, диаграммы по полученным данным, потом это станет еще удобнее", — рассказывает Никита.
Разработчик также планирует создать приложение для телефона, которое автоматически будет скачивать информацию с накопленной базы данных, над созданием которой гимназист планирует активно работать. Тогда система позволит определять, на каких уроках ученик больше сутулится, в какое время дня хуже держит спину и так далее.
Упражнения со стулом
В ближайшие месяцы Никита Ильтяков рассчитывает сделать систему доступной и для офисных стульев, которые могут существенно отличаться по размеру и форме, а также устранить недостатки обработки данных, которые могут быть выявлены при работе системы на практике.
"Я хочу начать работу над программой, которая будет анализировать накопленные данные. Одна из наших задач сейчас — накопить информацию, выявить ошибки в системе, приступить к обработке полученных данных, чтобы можно было более конкретно сказать, в чем ошибка неправильного сидения и от чего она зависит", — поделился Ильтяков.
Вместе с тем, признается юноша, ему намного проще создать программу "разминки с помощью стула", поэтому она, вероятно, появится раньше.
"Например, стул говорит, что ученику надо размяться. И с помощью тех же датчиков, которые контролируют осанку, на телефоне, например, показывает движения. Школьник их выполняет, а стул отслеживает — правильно или нет", — добавляет собеседник.
На практике
Директор гимназии №4 Валерий Маргун рассказал ТАСС, что в учреждение каждый год приходит много детей с диагнозами "сколиоз" и "искривление позвоночника", поэтому внедрение разработки Никиты — "попытка посмотреть, насколько разработка ученика может быть внедрена на практике и насколько она вообще может помочь".
"Хотелось бы понять, будет ли это удобно для детей. Позволят ли электронные датчики скорректировать посадку. У нас есть специальный кабинет для детей с особенностями развития, мы хотим попробовать это устройство внедрить там, поскольку в этом кабинете индивидуальные занятия проходят. Если это удастся и хорошо себя зарекомендует, то поставим в класс, где много детей", — поделился планами директор.
Маргун добавил, что на некоторых родительских собраниях о том, что в гимназии будет тестироваться такая система, уже рассказали, идея была встречена оптимистично.
"Родителям детей, которые будут сидеть на этих стульях, мы сказали, что никакого вреда от этого не будет. Никаких электромагнитных излучений. Вообще учителя хорошо относятся к разработкам учеников, плюс Никита интересный ребенок в этом плане. Он уже с начальной школы проявляет активность. Проблемы поднимал разные. Сейчас увлекся электроникой, повзрослел, стал ездить на различные мероприятия, связанные с физикой, робототехникой", — сказал собеседник.
Вера Фатеева