افتخار آفرینی دانش آموزان ایرانی در اختراعات جهانی نوآورانه/ مدال جهانی نقره بر سینه دانش آموزان ایرانی نشست+ فیلم

با طرح پله هوشمند؛

گروه آموزش و دانشگاه خبرگزاری علم و فناوری دکتر شهاب؛ دانش آموزان مخترع ایرانی با شرکت در جشنواره بین‌المللی نوآوری، اختراع و روسیه زیر نظر سازمان مالکیت معنوی اختراعات جهان و یونسکو موفق شدند مرحله اول را با حضور ۱۲۰۰ تیم از سرتاسر جهان با موفقیت پشت سر بگذارد و به عنوان فینالیست به مرحله دوم راه یافته و موفق به کسب نشان نقره شوند.

شهاب خداپرست شندی، کوروش خدایاری، سارا خوشدونی فراهانی، محمد حسین جالینوس، یونا خبیری، کسری تقی زاده اعضای شرکت‌کننده در ساخت طرح «پله هوشمند دارای مبدل انرژی جنبشی مبتنی بر اینترنت اشیا» هستند. از این رو، درصدد برآمدیم با اعضای تیم مرکز نوآوری لنسر شریف گت‌وگویی داشته باشیم و درباره کاربرد و ویژگی‌های آن جویا شویم.

دکتر شهاب: پس از معرفی اولیه دستاورد، درباره کاربرد و ویژگی‌های این طرح توضیح بفرمایید؟

سارا فراهانی: بنده در پایه هشتم تحصیل می‌کنم و تخصص من برنامه‌نویسی، طراحی وب و پایتون است.

محصولی که تولید کردیم یک محصول سیستم راه پله روشن هست که بر مبنای سنسورهای مادون قرمز است. در مکان‌های مختلف مثل گالری‌ها و خانه‌های عادی استفاده می‌شود. به مصرف برق به شدت کمک می‌کند و به دلیل اینکه اپلیکیشن دارد، می‌تواند میزان نور و رنگ را تعیین و به زیبایی محیط و فضا بسیار کمک کند. آموزش‌های اولیه در ساخت این طرح بسیار موثر بود؛ اما برای ساخت این محصول به صورت تخصصی طراحی ساخت، اینترنت اشیا و رباتیک را آموزش دیده بودیم.

دکتر شهاب: این ایده از کجا به ذهن شما رسیده و چی شد که تصمیم گرفتید چنین محصولی بسازید؟

شهاب خداپرست: بنده پایه نهم هستم و با تخصص برنامه‌ریزی رباتیک و اینترنت اشیا در ساخت این طرح شرکت داشتم. ایده ساخت این طرح برای من بود و زمانی‌که دیدم عبور از راه‌پله‌ها در شرایط نور کم، خطراتی را به همراه دارد به فکر ساخت این طرح افتادم. یکی از دلایلی که افراد تعادل خود را از دست می دهند و باعث جراحی‌های متعدد می شود اغلب به دلیل نور ناکافی ست. از طرفی یکی از مشکلات دولت های مختلف کاهش مصرف انرژی و کنترل مصرف برق است. برق راه پله‌ها نیازی نیست همیشه روشن باشد و این مشکل را ما به روش نوآورانه‌ای برطرف کرده‌ایم. که به دو نگرانی بهره‌وری انرژی و صرفه جویی انرژی نیز رسیدگی کرده است.

اولین چیزی که به ذهنم رسید این بود که مردم وقتی از پله‌ها بالا  می‌روند و یا از راه پله استفاده می‌کنند، احتمال اینکه بیفتند، زیاد است. فکر می‌کنم که همه یک بار این موضوع را در زندگی تجربه کردیم و حس مرگبار سقوط از پله‌ها را درک می‌کنیم. این ایده به ذهنم رسید تا بتوانم یک روشنایی خاصی را برای هر پله ایجاد کنم تا این احتمال را کمتر کند.

همچنین این محصول نمونه خارجی زیادی دارد؛ اما ما محصولی را پیدا نکردیم که  اپلیکیشن داشته باشد و بتواند نور و ال ای دی هایش رو کم و زیاد کند یا شخصی سازی کند. در این محصول از فناوری سی‌ان‌سی و طراحی ساخت استفاده کردیم.

دکتر شهاب: خودتان را معرفی کنید و بفرمایید که در ساخت این محصول چه مشارکتی دارید؟ هزینه‌های ساخت محصول (از نمونه اولیه تا الان) چقدر شده است؟ مزایای این محصول نسبت به محصولات دیگر چیست؟

کورش خدایی: من کلاس ششم و در رشته سالی دورس و طراحی ساخت مشغول به فعالیت هستم. زمانی که بخواهیم روی پله راه برویم، یک کلید دستی داریم. اما ممکن بود که ما یادمان برود که کلید را خاموش کنیم. برای همین برق زیادی مصرف می‌شد. اما با این محصول وقتی پای شما از پله برداشته می‌شود، خاموش شده و چراغ سایر پله‌ها روشن می‌شود.

طرحی که ساختیم، پروتایپ و ایده است؛ اما وقتی به محصول نهایی تبدیل شود، هزینه آن کمتر از هزینه نمونه‌های خارجی خواهد شد و این یکی از مزیت‌های برتر پله هوشمند به‌شمار می‌آید.

دکتر شهاب: درباره برنامه‌ای که برای این ایده دارید، توضیح دهید؟

کسرا تقی زاده: برنامهای که برای این ایده داریم این است که این ایده را به عنوان یک گجت یا سرگرم کننده و مفید در بازار بفروشیم. مثلا پله ما یک چیز کاملا مکانیکی است و سنسورهای تخصصی زیادی دارد. اگر بخواهیم به عنوان گجت بفروشیم، باید از سنسورهای تخصصی آن کم کنیم و تا با کوچک کردن آن بتوانیم به عنوان گجت آن را بفروشیم.

دکتر شهاب: چطور در مسابقات شرکت کردید؟

کامیار: تخصص من رباتیک و برنامه‌نویسی است. این ایده ما ثبت اظهارنامه شده و مدارک هم آمده و آماده هستیم ثبت اختراع شود. ما با این ایده در مسابقات روسیه شرکت کردیم و توانستیم مقام دوم را کسب کنیم. ابتدا ایده را برای مسابقات جوانه های روسیه فرستادیم. دو مرحله از پروژه دفاع کردیم و در مرحله دوم توانستیم از بین 1200 تیم مقام دوم را کسب کنیم.

دکتر شهاب: شما به عنوان عضو دیگری از این تیم از مشارکت‌های تیمی خود بگویید؟ از مزایای آن بگویید؟

یونا حبیبی: هر فردی در این پروژه کاری رو انجام داد تا این پروژه به ثبت برسد. من کار ساخت را انجام دادم. به همسن و سالان خودم پیشنهاد می‌کنم برای هدف‌هایشان بجنگند و به دنبال هدف‌ها بروند. حتی اگ ایده کوچکی دارند، آن را پرورش بدهند.

ما در مسیر ساخت به مشکلات زیادی برخورد کردیم. مثلا یک نفر در یک زمینه تخصص نداشت، اطلاعات کافی وجود نداشت. اگر گروه باشد و از اطلاعات تیمی استفاده کنیم،‌ باعث می‌شود که هر فرد که در هر بخش تخصص دارد به بقیه کمک کند و کار سریعتر پیش برود و در نتیجه پروژه موفق‌تر و با کیفیت‌تری خواهیم داشت. یکی از مهمترین مشکلاتی که داشتیم این بود که در نور و روشنایی و سیستم از نورپردازی استفاده کنیم و با سرچ کردن و کمک هم تیمی ها توانستیم نور را پیدا کنیم.

بدترین اتفاقی که برای ما افتاد این بود، زمانی که پروتایپ این ایده را می ساختیم، چندین و چند بار میکروکنترلر یعنی مغز ایده سوخت و برای اینکه دوباره تهیه کنیم،‌ مدت‌ها طول کشید و سخت بود و بهترین خاطره این بود که بالاخره پس از سال‌ها تلاش مستمر و پی‌درپی توانستیم این طرح را به سرانجام برسانیم. هر چند که ناگفته نماند، اتمام این پروژه یک سال و نیم طول کشید و الان ثبت اظهارنامه شده و در مسابقات روسیه مقام دوم را کسب کردیم.

در حال حاضر، راه‌حل‌های مختلفی برای رفع مشکلات نورپردازی و کنترل انرژی در راه‌پله‌ها وجود دارد. چراغ‌هایی که سنسوری دارند که با حس کردن حرکت انسان روشن می شوند. این چراغ‌ها هنگام تشخیص حرکت روشن می‌شوند و نور موقتی فراهم می‌کنند. با این حال، آنها به منابع قدرت خارجی وابسته هستند و گاها خطا دارند که از کارایی آنها می‌کاهد. سیستم‌های فتوولتائیک، پنل‌های خورشیدی گاهی در ساختمان‌ها برای تولید برق استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها معمولاً روی پشت‌بام‌ها نصب می‌شوند و در معماری راه‌پله‌ها یکپارچه نشده‌اند. در مناطق بسیار سرد و یا بسیار گرم و یا جایی که نور کافی نتابد بازدهی ندارند.

نوارهای شب‌تاب، این نوارها برای افزایش دید در تاریکی به لبه‌های راه‌پله‌ها اعمال می‌شوند، اما اثربخشی محدودی دارند و قابلیت تنظیم دستی ندارند؛ اما راه‌پله‌های فعلی، در حالی که این مشکل را برطرف می‎کند و کاربردی است، به این دو نگرانی بهره‌وری انرژی و صرفه جویی انرژی نیز رسیدگی کرده است.