'Εξυπνες ρομποτικές λύσεις για την πανδημία από χέρια μαθητών

Η πανδημία κορωνοϊού έγινε πηγή έμπνευσης για μαθητές και εκπαιδευτικούς, που συνεργάστηκαν για την ανάπτυξη έξυπνων ρομποτικών συσκευών στο σχολείο. Στο 14ο Συνέδριο Πληροφορικής που ολοκληρώθηκε στο Κέντρο Διάδοσης Επιστημών και Μουσείο Τεχνολογίας ΝΟΗΣΙΣ, στη Θεσσαλονίκη, παρουσιάστηκαν δύο μαθητικές κατασκευές, που αναπτύχθηκαν από αυριανούς επιστήμονες, με την καθοδήγηση του δασκάλου τους, στο πλαίσιο του Μαθήματος Πληροφορικής σε δύο Δημοτικά Σχολεία στην περιφέρεια της Θεσσαλονίκης.

Αποστειρωτής μασκών

Ο COVID Sterlizer, που δημιούργησαν οι μαθητές του Δημοτικού Σχολείου Πενταλόφου, αποτελεί μια ρομποτική κατασκευή για την αποστείρωση μασκών με στόχο την ασφαλή επαναχρησιμοποίησή τους.

Από τα αποτελέσματα μελετών που έχει δημοσιεύσει ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας, είναι γνωστό ότι ο ιός SARS-CoV-2 "επιβιώνει" στην επιφάνεια της μάσκας προσώπου για τουλάχιστον 7 μέρες. Στο πλαίσιο του σχολικού project δημιουργήθηκε μια φθηνή, φορητή συσκευή, που χρησιμοποιεί υπεριώδη μικροβιοκτόνο ακτινοβολία UVGI και ξηρή θερμότητα για την αποστείρωση μασκών που έχουν χρησιμοποιηθεί.

Η ακτινοβολία της συσκευής παράγεται από μια λάμπα UVC, των 11 W που χρησιμοποιείται στα ενυδρεία για την απολύμανση και τον καθαρισμό του νερού. Μια πλακέτα χρησιμοποιείται για τον χειρισμό θερμοκρασίας και φωτός, καθώς και για την τροφοδοσία της λάμπας.

Η θερμοκρασία κατά τη λειτουργία διατηρείται σταθερή στους 65 βαθμούς Κελσίου, η λάμπα εκπέμπει UVC κύματα και ο χρόνος απολύμανσης είναι τα 30 λεπτά.

Για τη δημιουργία του συστήματος θέρμανσης του αποστειρωτή, κολλήθηκε με σιλικόνη στον πάτο της κατασκευής ένα μεταλλικό πιάτο με διάμετρο 22 εκατοστά, ώστε να είναι δυνατή η επαγωγή θερμότητας που παράγει η λάμπα. Αυτό καλύφθηκε με αλουμινόχαρτο, όπως και ο πάτος και το καπάκι της κατασκευής, προκειμένου να γίνεται η αντανάκλαση της ακτινοβολίας και να γίνεται καλύτερη μετάδοση της θερμότητας στον χώρο.

Επειδή αυτού του είδους η ακτινοβολία είναι επικίνδυνη για τα μάτια και το δέρμα και προκειμένου να σιγουρευτούν ότι η λάμπα θα μπορούσε να ανάψει μόνο όταν το καπάκι ήταν κλειστό, τοποθετήθηκε ένα push button στην ένωση με το καπάκι, ώστε αν κάποιος το ανοίξει την ώρα που η συσκευή είναι σε λειτουργία, αυτή να διακοπεί ακαριαία.

Με τη σύνδεση του τροφοδοτικού στο ρεύμα και το κλείσιμο του κουτιού ξεκινάει η προθέρμανση στο 70% με 80% της ενέργειας της λάμπας. Όταν φτάσει τους 60 βαθμούς Κελσίου, μειώνεται η ενέργεια της λάμπας στο 30%. Σε αυτό το σημείο ο χρήστης ανοίγει το καπάκι και τοποθετεί τις μάσκες προς απολύμανση. Μόλις το ξανακλείσει ξεκινάει η διαδικασία απολύμανσης για 30 λεπτά. Ο υπολειπόμενος χρόνος φαίνεται στην οθόνη και μόλις φτάσει στο μηδέν ακούγεται ο ήχος από το ηχείο.

Ανέπαφη θερμομέτρηση και διάθεση μασκών

Ο COVID Assistant είναι ένα ρομποτικό σύστημα που τοποθετήθηκε στην είσοδο του Δημοτικού Σχολείου Νέας Φιλαδέλφειας Θεσσαλονίκης, ένα «πολυεργαλείο» για την συμβολή της διατήρησης υγιεινής στο σχολείο, όπως το χαρακτήρισαν οι μαθητές κατά την παρουσίασή του.

Ο εισερχόμενος μαθητής η δάσκαλος μπορεί να μετρήσει ανέπαφα την θερμοκρασία του, ενώ μπορεί να προμηθευτεί επίσης ανέπαφα μια μάσκα προσώπου αν την έχει ξεχάσει στο σπίτι ή αν αυτή που πήρε έχει αχρηστευτεί.

Για την κατασκευή χρησιμοποιήθηκε μια ρομποτική πλακέτα Arduino, γνωστή στους μαθητές από το μάθημα της ρομποτικής, ένας αισθητήρας υπερύθρων που δίνει τη δυνατότητα μέτρησης από απόσταση και προβάλλει την τιμή σε LCD οθόνη, καθώς και ένας αισθητήρας απόστασης που δίνει εντολή ενεργοποίησης στον αισθητήρα θερμοκρασίας όταν ο χρήστης φτάνει σε απόσταση 10 εκατοστών από αυτόν.

Η ανέπαφη θερμομέτρηση μπορεί να συμβάλει στον έγκαιρο εντοπισμό ύποπτου περιστατικού και πιθανού κρούσματος COVID κατά την είσοδό του στο σχολείο και να προλάβει τη μετάδοση.

Αντίστοιχος εξοπλισμός αισθητήρων και προωθητικών μηχανισμών (σερβοκινητήρα) χρησιμοποιήθηκε για την αυτόματη και ανέπαφη διάθεση μασκών, αλλά και γαντιών μιας χρήσης.