عصا ذكية للمكفوفين تعمل بخاصية الصوت والاهتزاز

من أجل تلك الفئة التي حرمت من نعمة البصر ولم يحرمها نعمة البصيرة، استطاع 3 شباب مواطنين ورابعهم سوداني الجنسية عبر دراستهم في جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا والبحوث في الشارقة أن يطوروا عصا ذكية للمكفوفين تساعدهم في التنقل من مكان لآخر وتجاوز العوائق المادية التي تصادفهم. المبدعون الأربعة وهم سيف الصريدي وعلي العبدولي من قسم الهندسة الإلكترونية، وأحمد العدواني ومحمد الفاضل أحمد من قسم هندسة الاتصالات، وحاورتهم حول العصا الذكية التي لا يمكن الجزم بأنها الأولى من نوعها على مستوى العالم والدولة أيضاً، لكن فيها من المميزات ما يشهد لها بالتميز والتفرد. يتحدث الطالب علي العبدولي بداية عن فكرة العصا الذكية وسبب اختيار هذا المشروع على وجه التحديد: المشروع عبارة عن عصا ذكية يستخدمها المكفوفون لتجنب العوائق، من دراستنا، أما سبب اختياره فيعود لتوظيف ما تمت دراسته من تكنولوجيا متطورة في خدمة المجتمع عامة والمكفوفين خاصة، كما اقترحت الجامعة علينا ممثلة باللجنة المنظمة لخدمة المجتمع وتنمية قدرات المهندسين والتطبيق العملي، المشاركة بجهاز للمكفوفين دون تحديد نوعية أو طبيعة هذا الجهاز في مسابقة للمهندسين الكهربائيين. حماية الكفيف ويضيف العبدولي: فكرنا كيف سيكون هذا الجهاز وما الصيغة التي سيكون عليها.. هل سيكون مثبتاً على نظارة أم مثبتاً على حزام أم على عصا أم جهاز يحمل باليد، ولكي نعرف الإجابة توجهنا إلى جمعية الإمارات للمكفوفين في الشارقة وجلسنا مع أحد المكفوفين، وهو نائب مدير الجمعية، وطرحنا عليه الأفكار السابقة، فأشار علينا بأن اختيار العصا سيكون الأنسب، بحيث يثبت عليها الجهاز الذي نريد ابتكاره على أن تكون مزودة بعجلة لعدة أسباب منها حماية الكفيف من الحفر التي قد تصادفه، ولتجنب الضرر الذي قد ينتج عن عطل الجهاز فجأة في حال تركيبه على النظارة أو الحزام فيفقدان وظيفتهما نهائياً، فكما نعلم أنه مهما كانت صناعة الأجهزة الإلكترونية ممتازة فلا بد من وجود احتمال لعطله، وذلك قد يكون بسبب سوء الاستعمال أو بسبب عوامل خارجية كالحرارة المرتفعة وغيرها، وفي حال تعطل الجهاز المثبت على العصا لن تفقد وظيفتها نهائياً، وسيستطيع المكفوف أن يتلمس الأرض بها فيشعر بوجود عائق أو جسم أمامه فلا يصطدم به تماماً كالعصا المستخدمة حالياً لدى بعض المكفوفين. بحث ودراسة من جانبه، يوضح سيف الصريدي مبدأ عمل العصا الذكية والمراحل التي مرت بها عملية صناعة الجهاز المثبت عليها، ويقول: «يعتمد مبدأ عمل الجهاز المثبت على العصا على إرسال موجات فوق صوتية يقيس من خلالها أبعاد العوائق التي هي في طريق الكفيف وعن طريق تحليل هذه الأبعاد يتم تحذير الكفيف باهتزاز العصا أو إصدار صوت، أما بالنسبة للمراحل أو الخطوات التي قمنا بها لصناعة العصا الذكية والتي احتاجت لشهرين ونصف الشهر فقط، فتمثلت في عملية البحث والدراسة النظرية أولاً، حيث ذهبنا إلى الأسواق المحلية لنبحث عن وجود أجهزة مشابهة للمكفوفين، فوجدنا جهازاً حجمه صغير على شكل ريموت كنترول ينبه المكفوفين بوجود عوائق أمامهم بالاهتزاز فقط، وشعرنا بأنه غير عملي وغالي الثمن، فدرسنا تلك السلبيات ومبدأ عمل ذلك الجهاز لنتمكن من ابتكار جهاز يتفوق عليه بمميزاته، وذهبنا إلى جمعية الإمارات للمكفوفين، كما أسلف زميلي، وحاولنا تلمس احتياجاتهم لنأخذها بعين الاعتبار ونحن مقدمون على صناعة جهاز من أجل خدمتهم، واطلعنا على مواقع إلكترونية على شبكة الإنترنت وبحثنا حول وجود عصا مشابهة لفكرتنا التي لم نطبقها بعد لتزودنا بإضاءات في ذلك، لكننا لم نجد سوى دراسة واحدة غير مطبقة بعد لم تضف لنا شيئاً، بعدها شرعنا برسم التصميم الذي نريده للعصا الذكية على ورق ومن ثم على الكمبيوتر، وحددنا القطع والمواد التي نحتاجها، مستعينين بما تعلمناه من خلال دراستنا، وقدمنا للجامعة دراسة جدوى للمواد التي نحتاجها وأسعارها فقامت بشرائها لنا مشكورة، لنبدأ بعد ذلك بعملية صناعة الجهاز» شريحة ذكية ويستعرض الصريدي المواد التي استخدموها في صناعة الجهاز وأهمية بعضها، موضحاً: يتكون الجهاز من أدوات إلكترونية عدة مثل الشرائح الذكية والمقاومات والمكثفات وأجهزة الاستشعار ودوائر كهربائية، قمنا بصناعتها بأيدينا، ويوجد 3 أجهزة استشعار على يمين الجهاز ويساره ومقدمته، وذلك للتعرف إلى العائق في حال وجوده في أي اتجاه كان، حيث تتمثل وظيفة أجهزة الاستشعار هذه في عمل مسح للمنطقة التي يمشي فيها الكفيف، فإذا ما وجد أي جسم غريب يبدأ ارتفاعه عن سطح الأرض بـ 20 سم، فيقوم بإرسال إشارة إلى الشريحة الذكية المعروفة بالميكروكونترولر والتي برمجناها بلغة برمجة خاصة لتصبح مؤهلة لتحليل الإشارات وإعطاء الأوامر المناسبة على هيئة صوت أو اهتزاز. أما الصوت الذي يقول للكفيف أمامك عائق اتجه يميناً أو يساراً فيتم إذا كان العائق بعيداً نوعاً ما، أما اهتزاز العصا فيعني أن العائق قريب جداً، أما المقاومات من أجل تنظيم التيار الكهربائي الصادر من البطارية، فقد أنجزناها بوجود بطارية طاقتها 9 فولت لتشغيل الجهاز. مرحلة اختبار من جانب آخر، أفاد الطالب محمد الفاضل أحمد، بأن أطول مرحلة في المشروع وأصعبها كانت مرحلة اختبار الجهاز، وذلك لمواجهة مشكلات في الدوائر الكهربائية، وبالتالي عملية إصلاحها، وقد تكون هذه المشكلات أو الأخطاء ناتجة عن عطل في بعض الأدوات وخطأ في التوصيلات. إضافة إلى ذلك، فإن هذه المرحلة تضمنت عملية فحص الجهاز وتعريضه لكل الاحتمالات الممكنة وغير الممكنة ليتم في ضوء ذلك تحسين سرعة استجابة الجهاز.. وفي السياق ذاته يخبرنا محمد الفاضل: «بعد مرحلة اختبار الجهاز، قمنا بعملية تطويره وإضافة التعديلات مثل تنبيه الكفيف بالصوت وتحذيره في حال نفاد بطارية الجهاز ليقوم بشحنها بالكهرباء، وبعد كل عملية إضافة كنا نقوم بفحص المضاف للجهاز لضمان الكفاءة العالية، وفي المرحلة الأخيرة تم تجهيز الجهاز للعرض وتوثيقه في تقرير مفصل تم تقديمه للجامعة». ويلفت الفاضل إلى مميزات الجهاز المبتكر مقارنة بالأجهزة الموجودة في الأسواق بأنه عملي واستعماله سهل؛ لأنه مثبت على عصا في نهايتها عجل تسهم في الحركة بسلاسة أيضاً، وأكثر كفاءة ذلك لاشتماله على 3 أجهزة استشعار تتعرف إلى العوائق من جميع الاتجاهات ومن أي نوع كانت، أما الأجهزة الموجودة في السوق ففيها جهاز استشعار واحد يحدد العائق الذي يصادفه الكفيف أمامه فقط وينبهه بالاهتزاز دون الصوت، ولا يمكنه التعرف إلى الأجسام الصغيرة «العوائق» مثل هذا الجهاز الذي يتعرف إلى العوائق بدءاً من حجم 20 سم، بالإضافة إلى أن تكلفة الجهاز المباع في الأسواق مرتفعة وتصل إلى ألفي درهم أما جهازنا فتكلفته 700 درهم فقط. صعوبات وتحديات ومن أجل الحصول على تجربة حقيقية للعصا الذكية بعد الانتهاء منها من قبل المكفوفين أنفسهم، توجه الطلبة، كما يذكر أحمد العدواني، إلى جمعية الإمارات للمكفوفين ثانية ليخبروهم بهذا المنتج الذي تمكنوا من الانتهاء من صناعته لهم ولرصد ردود أفعالهم، فوجدوا الثناء الكبير، وقام بعض المكفوفين بتجربة العصا، وأشادوا بالجهد المبذول فيها ومدى أهميتها بالنسبة لهم فيما لو تحولت إلى منتج محلي يباع في الأسواق وشجعوهم على تطويرها أكثر، وأن تكون في أطوال مختلفة ليتسنى لطوال القامة اقتناؤها. ويؤكد العدواني أن أكبر الصعوبات التي واجهتهم هي عدم توافر الأدوات اللازمة لإتمام المشروع داخل الدولة، وتأخر وصولها من الخارج، دون إغفال فضل الجامعة، وسعيها وحرصها الحثيث على توفيرها بأسرع وقت ممكن. يضيف العدواني: «الوقت أيضاً كان تحدياً كبيراً واجهناه، حيث إنه يوجد لدينا العديد من المسؤوليات الجامعية مثل الامتحانات وتحضير الدروس وتقارير الأداء العملي في المختبرات والواجبات، لكن بفضل الله تمكنا من إنجاز المشروع في الوقت المطلوب، وفزنا بالمركز الثالث في مسابقة المهندسين الكهربائيين العالمية IEEE، بالإضافة إلى أننا سنشارك بورقة عمل حول المشروع نفسه في مؤتمر بدبي CTIT، كما لقي اختراعنا استحساناً كبيراً من الجمهور في اليوم المفتوح لطبلة الثانوية في الجامعة ومتحف الشارقة العلمي ضمن فعالية اليوم العالمي للمتاحف العلمية الذي شاركنا فيه». تطوير العصا الذكية حول مدى قابلية المشروع الذي قدمه الطلبة بعنوان «العصا الذكية للتطوير»، بينوا أن هناك العديد من الأمور التي يمكن تطويرها مثل استخدام نظام ملاحة يوجهه الكفيف أثناء تنقله في البيئة الخارجية خارج المباني، كما يمكن أيضاً استحداث نظام يوجهه داخل المباني مثل التوجه لغرفة معينة دون مساعدة الآخرين، مؤكدين أنهم سيتركون عملية تطويره لطلبة السنوات الأخرى وسيبحثون عن مشاريع أخرى لسنة تخرجهم.