Bár Kínában már a 6. században ismerték, Európában csak 1655-ben, egy német órakészítő mesternek, Stephen Farflernek köszönhetően vették használatba a mozgássérültek a kerekesszéket. Bár azóta több változáson is átesett a szerkezet, a legnagyobb innovációra az 1960-as évekig kellett várni: ekkor jelentek meg az első elektromos meghajtású modellek. Az újabb nagy változást most két magyar középiskolás diák, Vajda Ádám és Bacsur Dániel munkája hozhatja el.

A két fiatal egy elektromos kerekesszéket módosított úgy, hogy az önvezető módban is képes legyen közlekedni. Fejlesztésükről Szegeden beszélgettünk velük.

hvg.hu: Mikor és hogyan jött az önvezető kerekesszék ötlete?

Vajda Ádám: Körülbelül másfél évvel ezelőtt kezdtünk el a Farfler-projekttel foglalkozni. Az ötletet az adta, hogy láttuk, milyen sokan közlekednek kerekesszékkel, maga az eszköz azonban több mint fél évszázada alig változott valamit. Leültünk Danival ötletelni, hogy vajon merre lenne érdemes elindulni, és végül arra jutottunk, hogy ha már léteznek elektromos kerekesszékek, akkor az önvezető modell elkészítésére is érdemes lenne energiát fordítani. Egy ilyen eszköz nagy segítség lehet a betegeknek.

Vajda Ádám (balról) és Bacsur Dániel (jobbról)

hvg.hu

Bacsur Dániel: A megvalósítási munkát nagyjából 2,5 hónappal ezelőtt kezdtük el, amikor megkaptuk az eszközt a Meyra Grouptól. Elsőre azt tűztük ki célnak, hogy az az eszköz képes legyen beltérben önállóan közlekedni.

hvg.hu: Melyik volt a nehezebb: a szoftveres vagy a hardveres munka?

V. Á.: A hardveres fázison viszonylag gyorsan túljutottunk, azonban ezen a téren volt egy nagy kihívás: meg kellett oldanunk, hogy úgy piszkáljunk bele a kerekesszék rendszerébe, hogy az ne tudja, hogy belepiszkáltunk a rendszerbe.

B. D.: Ezzel kapcsolatban fontos tudni, hogy nem a teljes rendszert cseréltük le, csak a kontrollert, valamint a fő egység vezetékeit kötöttük át, hogy be tudjuk építeni a saját, Raspberry Pi mikroszámítógépre épülő modulunkat.

hvg.hu

hvg.hu: Mennyire befolyásolja a módosítás a kerekesszék üzemidejét?

B. D.: A szerkezetet két autóakkumulátor látja el árammal. Bár maga a szék 200 kilogramm – és ehhez jön még az utas tömege –, ez alapvetően elegendő arra, hogy 2–4 hétig ne kelljen tölteni a széket. Az általunk beépített modul minimális mennyiségű áramot fogyaszt, arról nem is beszélve, hogy azt is csak akkor, amikor önvezető módba van kapcsolva az eszköz. Próbáltunk arra figyelni, hogy az önvezető módot csak akkor akarja használni a beteg, amikor arra valóban szüksége van.

V. Á.: A megoldásunk része, hogy alapvetően nem energiaigényes számítások állnak mögötte. Amikor mégis sokat kell kalkulálni, akkor a rendszer képes az adatokat interneten keresztül továbbítani egy külső egységnek – mondjuk a laptopnak –, ami nagyobb erőforrással rendelkezik, majd a végeredményt visszaküldve dönt a szék a további lépésekről.

hvg.hu

hvg.hu: Honnan tudja a kerekesszék, hogy merre mehet, és merre nem egy adott épületen belül?

B. D.: Először fel kell térképezni a területet, hogy lássa a lehetséges útvonalakat a rendszer. Ezután egyetlen kattintással utasítható arra, hogy jusson el A pontból B-be.

V. Á.: Próbáltunk a legegyszerűbb működésre törekedni. Ennek köszönhetően akár egy alaprajz megadásával is megmutatható a gépnek, hogy hová mehet és hová nem, de szükség esetén önjáró módban is fel tudja térképezni a terepet. A fejlesztés jelenlegi szakaszában ehhez még kísérni kell az eszközt, hogy ne okozzon balesetet, de ha megvan a térkép, gondtalanul tud navigálni. Abból indultunk ki, hogy egy otthon, egy szoba berendezése viszonylag ritkán változik. A problémát legfeljebb azt jelentheti, ha valaki a szék elé lép, a dinamikus akadályok észlelésére azonban szintén meg lehet tanítani a rendszert.

hvg.hu

B. D.: Úgy kell elképzelni az egészet, mint egy nagyméretű robotporszívót, ami első útján feltérképezi a helyiségeket. Utána elnevezhetjük ezeket – konyha, nappali stb. –, és meg lehet kérni a kerekesszéket, hogy menjen el például a konyhába.

hvg.hu: Szóba került, hogy a rendszer szükség esetén külső eszközre is küldhet adatokat. Mennyire érezhetik biztonságban az adataikat a betegek?

V. Á.: Mivel a terepet LiDAR szkennerrel térképezzük fel, így ha felhőben folyik az adatfeldolgozás, azzal sincs gond, mert a LiDAR nem rögzít olyan adatokat, amik sértenék valaki személyiségi jogait. Ezért volt elterjedtebb az önvezető autóknál is a LiDAR, mert így nem ütköztek a cégek jogi akadályokba. A kamerás feltérképezésnél már lehetnek gondok, de ott egyelőre még nem tartunk.

B. D.: Viszont a következő fél évben épp az lesz a projekt fő célja, hogy kamerákat is tudjunk integrálni a rendszerbe.

hvg.hu: Erre már a kültéri közlekedés miatt szükség?

B. D.: Igen, hiszen ott már nem elég a LiDAR, mert az csak kétdimenziós képet tud adni. Jelenleg a szimulációs fázisban vagyunk: van egy városunk az Unreal Engine-en belül, ami tökéletesen úgy néz ki, mint egy valós város. Ott tanítjuk a robotot.

hvg.hu

V. Á.: A nagy cégek is ezt használják. Ők egymillió balesetmentes órát tűznek ki célul, ekkor mondhatják azt, hogy az eszköz kiengedhető a való világba is. A kerekesszék esetében a biztonságnál annyival nagyobb az előny az önvezető autókhoz képest, hogy a szék sebessége 10 km/h-ra van lekorlátozva. Ha ezt átlépi a készülék, a motor automatikusan elkezd fékezni. Lejtőn szintén automatikusan fékez. Ilyen sebességgel nagy baleset nem történhet: tárgyi kár persze igen, ha mondjuk behorpad egy autó oldala, de az emberi élet nincs akkora veszélyben, mint az autóknál. És ez óriási előny.

hvg.hu: Ádám az érettségi évében jár, Dani eggyel előtte. Utána hogyan tovább?

V. Á.: Szeretnénk jól szerepelni az Országos Tudományos és Innovációs Olimpián. Ha az első három helyezés valamelyikét sikerülne megcsípni, az azt jelentené, hogy kijuthatnánk a különböző világbajnokságokra. A jelenlegi cél, hogy az innovációs olimpián legyen egy olyan eszközünk, amit már bárki kipróbálhat.

hvg.hu

B. D.: Hosszú távon szeretnénk piacra lépni az ötlettel, valamint szeretnénk, ha nemcsak a kerekesszékek, hanem például a kórházi ágyak is önvezetők lehetnének.

Beszélgetésünk után a két fiatal a X. Szegedi Innovatív Informatika Versenyen mutatta be fejlesztését a zsűrinek. A Szegedi Tudományegyetem Informatikai Intézete által meghirdetett versenyen a második helyezést érték el. A verseny további helyezettjeit itt lehet megnézni.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.