ساخت دستهای مصنوعی چاپ سه بعدی ارزان به کمک واقعیت افزوده و انجمن E-NABLE

انجمن خیریه E-NABLE و داوطلبان عضو این انجمن به کمک طرح‌هایی که به صورت متن باز در دسترس هستند برای افرادی که به کمک نیاز دارند به صورت رایگان دست چاپ سه بعدی می‌سازند. اما مشکلی که آنها با آن مواجهند روش سرهم‌بندی این طرح‌ها و دشوار بودن برقراری ارتباط با دیگر افراد در سراسر جهان است. یک دانشجو به نام Derek Delizo و دو تن از استادانش به کمک واقعیت افزوده برنامه‌ای کاربردی برای گوشی هوشمند توسعه دادند که می‌تواند به داوطلبان انجمن E-NABLE برای آموزش سرهم‌بندی قطعات چاپ شده کمک کند.

استفاده از فناوری برای ساختن دست مصنوعی ارزان

حدود ۴ سال پیش، زمانی که دو نفر از دو نقطه مختلف جهان تصمیم گرفتند با همکاری هم یک دست چاپ سه بعدی کاربردی برای یک پسر بچه در آفریقای جنوبی بسازند و طراحی‌ها را به صورت متن باز در اختیار هرکس در هر نقطه جهان قرار دادند، صنعت چاپ سه بعدی در یک مسیر کاملاً جدید قرار گرفت. انجمن E-NABLE تحت نظارت آنها تشکیل و شروع به استفاده از فناوری برای ایجاد دستگاه‌های کمکی چاپ سه بعدی و کمک به افراد دچار اختلال در اندام بالاتنه کرد. ابزاری مانند اسباب بازی یک راه سرگرم کننده برای یادگیری و ایجاد مهارت است، اما پروژه‌های سودمند می‌تواند زمینه‌ی ملموسی برای مزایای فناوری چاپ سه بعدی ایجاد کند. این دو نفر نشان دادند که گرد هم آمدن از سراسر جهان برای همکاری و پیدا کردن روشی برای استفاده از فناوری جدید و کمک به مردم جهان امکان‌پذیر است.

واقعیت افزوده در خدمت معلولان

امروز نخستین راهنمای سرهم‌بندی واقعیت افزوده متن باز برای چاپ سه بعدی اندام بالا تنه در جهان به اشتراک گذاشته شده است! این نرم‌افزار یک تلاش گروهی از افراد با استعداد و پرشور است که در تلاش برای پیدا کردن راهی هستند تا از فناوری‌های جدید دیگر نیز برای کمک به بهبود زندگی افراد بهره ببرند.

این نرم‌افزار با استفاده از واقعیت افزوده و تلفن هوشمند، سرهم‌بندی دست مصنوعی در فضای سه بعدی را نشان می‌دهد. این برنامه رایگان توسط Derek Delizo، دانشجوی سال سوم مهندسی برق در دانشگاه واشنگتن بوتهل و استادانش، رافائل سیلوا و ایوان اوون برای انجمن E-NABLE ایجاد شده است.

رافائل در حال حاضر در دانشگاه بوتهل کار می‌کند. همچنین رهبری یک گروه تحقیقاتی را به عهده دارد که بررسی می‌کنند چگونه واقعیت مجازی می‌تواند توانبخشی بیماران دارای اختلال در اندام فوقانی را بهبود ببخشد.

ایوان مدیر آزمایشگاه Makerspace و مربی دانشجویان دانشگاه بوتهل است و در ایجاد نخستین دست چاپ سه بعدی که به عنوان یک فایل با مالکیت عمومی به اشتراک گذاشته شد همکاری داشته است. نتیجه این به اشتراک گذاشتن طرح‌ها، ایجاد جامعه جهانی e-NABLE از داوطلبانی است که بیش از ۲۰۰۰ دست رایگان برای کسانی که نیاز دارند و در بیش از ۵۰ کشور جهان ساختند.

ما امیدواریم که این نرم‌افزار واقعیت افزوده به داوطلبان کمک کند و دریافت‌کنندگان نیز با یک روش جالب قادر به دیدن چگونگی ساخت و سرهم‌بندی قطعات باشند و همچنین امیدواریم که این برنامه یک جامعه جهانی از دانش‌آموزان ایجاد کند تا در مورد موقعیت‌هایی که می‌توانند از طریق فناوری‌های جدید تأثیری مثبت بر جامعه بگذارند، فکر کنند.

رافائل نوشت: «واقعیت افزوده (AR) و واقعیت مجازی (VR)یک میدان چشم نواز است که دارای پتانسیل جذب و ایجاد انگیزه در افراد برای توسعه و استفاده از این فناوری است. بسیاری از توسعه‌ها و پیشرفت‌هایی که امروزه می‌بینیم هدف صنعت بازی (سرگرمی) بوده است اما چندین کاربرد جدی دیگر نیز وجود دارد که لازم است در نظر گرفته شود. بیشتر ما در مورد استفاده از این فناوری فکر و بحث می‌کنیم، اما صنعت بر روی تحول این نرم افزار (واقعیت مجازی) برای چیزی غیر از بازی‌های ویدئویی سرمایه گذاری خواهد کرد. این مهم است که عموم مردم پتانسیل کامل این ابزار را درک کنند و تنها به عنوان یک بازی ویدئویی با آن مخالفت نکنند.»

او در ادامه اضافه کرد: «چندین دهه طول کشید تا فناوری واقعیت مجازی کامل شد و در اختیار عموم مردم قرار گرفت. ما در مرحله استثنایی هستیم که در نهایت می‌توانیم با استفاده از این فناوری از مرزهای بسیاری از زمینه‌ها عبور کنیم. ما با کارشناسان زمینه پزشکی در تماس هستیم (مرکز پزشکی هاربورویو UW و دکتر آلبرت چی) که واقعاً هیجان زده هستند تا ببینند که ما در حال توسعه چه چیزی هستیم. ما با کمک آنها قادر هستیم تا کارمان را بیشتر در دسترس بیماران واقعی و مردمی قرار دهیم که از طریق این فناوری می‌توانند به طور قابل توجهی زندگی خود را بهبود بخشند».

رافائل توضیح می‌دهد: «انگیزه اصلی من از یادگیری AR/VR توسعه راهکارهایی برای پروژه‌های دنیای واقعی است. بازی‌های ویدئویی بسیاری وجود دارد، بنابراین من نسبت به استفاده از پیشرفت‌های فنی سال‌های اخیر و استفاده از آن برای مقابله با چالش‌ها و بهبود زندگی مردم احساس مسئولیت می‌کنم. زمانی که من ایوان را ملاقات کردم و او کارهای پیشین خود را به من نشان داد، تعامل ما با همکاری شگفت انگیزی طنین انداز شد. در یکی از این مکالمات او گفت: افرادی که در سراسر جهان در تلاشند دست‌های طراحی شده انجمن E-NABLE را سرهم‌بندی کنند با سد زبان رو به رو هستند. این گفتگو موجب ایجاد پروژه راهنمای سرهم‌بندی واقعیت مجازی Raptor شد».

ایوان نوشت: «من باور دارم Derek یک دانشجوی کاملاً ایده‌آل است که برداشت خود از مفهومی که رافائل و من ایجاد کردیم را به یک برنامه کاربردی تلفن همراه تبدیل کرد.»

گروه تحقیقاتی دانشجویی که رافائل رهبر آن است و Derek عضو آن است، در حال حاضر شامل دانشجویان مهندسی برق، علوم رایانه، ریاضیات، مهندسی مکانیک، طراحی رسانه‌های تعاملی، علوم بهداشتی، زیست شناسی و رشته کسب و کار است. این کار موجب ایجاد یک محیط بسیار پویا می‌شود که در آن نه تنها دانشجویان از استادان و مربیان خود یاد می‌گیرند، بلکه از یکدیگر نیز مهارت‌های جدیدی می‌آموزند.

Derek توضیح می‌دهد: «من فصل بهار ۲۰۱۶ در یک کلاس واقعیت ترکیبی شرکت کردم. دانشجویان در این کلاس می‌آموختند که چگونه برنامه‌های کاربردی واقعیت افزوده و مجازی را توسعه دهند. ایوان و رافائل ایده خود از ایجاد یک راهنمای سرهم‌بندی واقعیت افزوده را مورد بحث قرار دادند. من  به این ایده علاقه‌مند شدم و تصمیم گرفتم آن را به عنوان پروژه نهایی انجام دهم»

Derek اضافه می‌کند: « تنها کمی بیش از ۲ هفته زمان برد تا توسعه و انتشار کتابچه راهنما تکمیل شود. اما ایجاد انیمیشن‌ها بزرگترین چالش بود»

رافائل توضیح می‌دهد: «به عنوان مصرف‌کننده، این فناوری پتانسیل بهبود فرآیند شناخت و یادگیری جذاب‌تر را دارد».

«به عنوان توسعه دهنده و تولید کننده، لازم است تا همیشه یک دید و طرز فکر انتقادی در مورد آن داشته باشیم. VR / AR تنها یک ابزار است و این ابزار هدفی بسیار خاص دارد و در برخی موارد بسیار بهتر از ابزارهای دیگر است. این فوق العاده است اگر معلمان و استادان از VR / AR به عنوان یک ابزار ایجاد انگیزه در کلاس‌های درس خود استفاده کنند».

Derek می‌افزاید: «من روی برخی از به روز رسانی‌های برنامه که شامل اضافه کردن یک گام سرهم‌بندی برای قرار دادن سیم و اضافه کردن فیلم‌های سرهم‌بندی مچ دست است کار خواهم کرد ».

Derek برخی از ویژگی‌های فعلی این نرم‌افزار را توضیح می‌دهد: «یک مرحله انتخاب وجود دارد که با یک جدول از محتویات کار می‌کند و اجازه می‌دهد تا کاربر سرهم‌بندی‌های مختلف را انتخاب کند. یکی از ویژگی‌های برجسته که با کلیک کردن روی دکمه مورد نظر در پایین و سمت چپ صفحه نمایش فعال خواهد شد، این است که می‌توان برای شناسایی نام قطعه در فرایند سرهم‌بندی از آن استفاده کرد. برای سرهم‌بندی‌های پیچیده یک دکمه پخش/مکث برای انیمیشن وجود دارد. یک فلش در سمت راست پایین برای کنترل مراحل سرهم‌بندی‌ استفاده می‌شود. در نهایت، شما می‌توانید به صورت عمودی صفحه نمایش را بچرخانید و تمام قسمت‌های انیمیشن را ببینید».

منبع : مجله فناوری های توان افزا و پوشیدنی