O projeto “Física Telepática” dos alunos Ana Sousa, Francisca Correia, Isac Bento, Joana Costa Santos e Joana Neves Santos, coordenados pelo professor Alexandre Gomes, do Agrupamento de Escolas Oliveira Júnior, conquistou em junho deste ano o primeiro lugar nacional da 4.ª edição do Concurso FCT Nova Challenge, promovido pela Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Nova de Lisboa e apoiado pela Embaixada dos EUA em Portugal e pela Direção-Geral da Educação.
Como recompensa, os alunos e o professor de Física vão visitar a NASA (National Aeronautics and Space Administration ou Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço) – agência do Governo Federal dos Estados Unidos responsável pela pesquisa e desenvolvimento de tecnologias e programas de exploração espacial com sede em Washington DC – até ao fim deste ano, adiantou Alexandre Gomes ao labor.
O projeto da equipa OJ=mC2 consistiu “no desenvolvimento de um protótipo robótico para controlo do movimento de uma cadeira de rodas elétrica apenas com o movimento de cabeça” e a “inspiração para este trabalho surgiu do facto de termos na nossa escola uma Unidade de Apoio a Alunos com Multideficiência, com alunos que convivem diariamente connosco, o que nos faz aperceber das suas muitas dificuldades em situações que para pessoas saudáveis são de certa forma básicas”, explicou o professor de Física da Oliveira Júnior.
Apesar de já existirem alguns sistemas comerciais para este problema, o projeto “Física Telepática” trata-se de “um novo sistema de controlo de cadeira de rodas, com base em sensores de movimento, que vem rivalizar com os já existentes”, segundo palavras da organização do concurso dadas a conhecer por Alexandre Gomes.
De forma a ultrapassar uma grande parte das desvantagens encontradas nos sistemas comerciais existentes, a equipa pensou em “desenvolver um sistema de controlo da direção da cadeira utilizando sensores de posição por ultrasons” que têm “a vantagem de serem extremamente baratos, serem sensíveis o suficiente para permitir uma eficiente dirigibilidade da cadeira de rodas” e de “não necessitarem de contacto com o utilizador, podendo ficar discretamente instalados na cadeira de todas”. Para além disso, “o seu uso é bastante cómodo e de fácil aprendizagem, já que bastam suaves movimentos da cabeça do utilizador para que a cadeira descreva curvas controladas, ao contrário de outros sistemas, que envolvem movimentos de olhar que retiram visibilidade ao utilizador, expressões faciais por vezes estranhas e pouco estéticas, vozes de comando ou utilização de dispositivos instalados na boca que são incómodos e impedem o utilizador de manter uma conversa enquanto usa o sistema”, deu a conhecer o professor de Física ao labor.
Este projeto foi “uma enorme mais valia em termos de formação pessoal dos alunos pois permitiu uma abordagem STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) a uma situação de contexto real, desenvolvendo competências em todas as áreas, nomeadamente ao nível da algoritmia e da programação, que eram desconhecidas para nós”, considerou Alexandra Gomes, destacando também o facto deste ter servido de “alavancagem para a Oliveira Júnior passar a ser um laboratório TI STEM Lab, uma rede de escolas secundárias a nível europeu, com uma forte componente em educação e formação STEM e que, por envolver iniciativas e troca de experiências entre escolas de toda a Europa, servirá para consolidar o nosso investimento na formação científica e tecnológica dos nossos alunos, preparando-os da melhor forma para os desafios do futuro”.
Testemunho dos alunos
“A participação no concurso Nova Challenge foi uma mais valia para cada elemento do grupo porque foi possível aprendermos coisas novas com as quais nunca tínhamos tido contacto. E é uma satisfação enorme poder ver um resultado tão bom de um projeto pelo qual todos nós nos empenhamos e dedicamos. Irei recordar todo o progresso do projeto, todos os momentos inesquecíveis que passamos juntos, o superar de cada dificuldade passo a passo sem nunca desistirmos, a interajuda e todos os esforços que fizemos para que tudo ficasse perfeito. Também nunca esquecerei o que senti quando estavam a anunciar o resultado do concurso, o nervosismo e a ansiedade sentidos até sabermos que o nosso projeto tinha ganho o primeiro lugar e logo após, a felicidade de termos conseguido atingir o nosso objetivo, foi incrível. A visita à NASA será algo inesquecível, um sonho que nunca pensei que algum dia poderia concretizar. Sinceramente não sei o que irei encontrar, mas tenho muitas expectativas e de certeza que não irei ficar desiludida. Pessoalmente, o que mais gostei do projeto foi aprender a programar. Apesar de não ser a área que pretendo seguir na universidade, sempre tive muito interesse e curiosidade em programação e o projeto permitiu-me criar vários algoritmos para variadas coisas e ainda fazer parte da criação de um algoritmo para funcionar como um sistema de controlo de uma cadeira de rodas elétrica”, Ana Sousa.
“Para além de ter conseguido concretizar um dos meus maiores sonhos, este projeto proporcionou-me momentos únicos onde aprendi a programar do zero e lidei com situações que me vão ajudar no meu futuro local de trabalho. Além disso, fortaleci os laços de amizade que tinha com os meus colegas e também com o meu professor”, Francisca Correia.
“Apesar do projeto parecer simples, houve uma grande quantidade de trabalho colocado ao longo de várias semanas para que este se tornasse um protótipo operacional. Uma das partes que mais gostei do projeto foi a programação que tivemos de aprender com o nosso professor. Com algumas sugestões do mesmo conseguimos finalmente criar um programa que respondia ao movimento da cabeça do utilizador e fazia mover um veículo robótico – Rover.
Mesmo após já termos ganho a ida à NASA continua a parecer algo distante, porque trata-se de uma experiência única. Por isso mesmo eu não sei bem o que esperar.
No futuro para além de recordar da visita a NASA, vou também recordar todo o trabalho colocado para que o nosso projeto fosse o projeto vencedor. Desde o trabalho colocado para que a programação finalmente funcionasse, os dias de férias colocados para acabar a maquete, o dia em que fomos apresentar o projeto a Lisboa e principalmente o momento em que chamaram o nosso projeto porque tínhamos ganho”, Isac Bento.
“Quando o professor Alexandre Gomes divulgou a existência do concurso Nova Challenge, eu e alguns colegas ficamos logo entusiasmados com a ideia de participar e por isso formámos um grupo. Tínhamos a noção de que conquistar o primeiro lugar e daí a viagem à NASA seria algo muito complicado de se fazer, mas mantivemos a esperança e esforçámo-nos ao máximo para submeter na competição um projeto de que nos orgulhássemos e que tivesse a capacidade de mudar a vida de muita gente no futuro.
Durante o desenvolvimento do nosso trabalho , que consiste num sistema de controlo de cadeiras de rodas apenas usando o movimento da cabeça, apesar de poder ser aplicado a diversas outras áreas ,como a do entretenimento, tivemos a oportunidade de ficar mais sensibilizados com as dificuldades pelas quais uma pessoa com problemas de mobilidade passa e acho que a consciência de que ainda há muito no mundo que tem de ser melhorado para que estas pessoas possam realmente ter qualidade de vida é algo que vou levar para o futuro.
A NASA representa para mim e para muitas pessoas um mistério, pelo que esta visita não é só uma honra, mas também um privilégio. Lá espero descobrir mais sobre o seu funcionamento, conquistas e descobertas. Futuramente, tenho a certeza de que esta viagem vai fazer parte das memórias dos momentos mais importantes da minha vida, para além de servir de como que uma conclusão desta etapa da nossa vida de estudantes do secundário que nos vai fazer olhar para o passado com um sorriso de que o esforço e trabalho foram recompensados”, Joana Cruz Santos.
“Todo o desenvolvimento do projeto permitiu-me uma enorme aprendizagem tanto a nível profissional como também a nível pessoal. Aprendi a programar e a lidar com imensa coisa que para mim era completamente desconhecida e ainda tive a oportunidade de trabalhar com amigos fantásticos e um professor incrível. Na NASA espero ter uma experiência que sem dúvida vou recordar para o futuro, tal como todo o envolvimento no projeto que adorei a 100% “, Joana Neves Santos.
Curiosidades sobre o projeto “Física Telepática”
O sistema serve-se de dois sensores de posição (ultrasonic Ranger, da Grove), uma unidade de controlo TI-Innovator Hub, da Texas Instruments, sendo a programação efetuada em TI-Basic, com uma Calculadora TI-Nspire CX, habitualmente utilizada nas salas de aula;
A cadeira de rodas foi simulada com um veículo robótico programável (TI-Innovator ROVER), sendo que a extrapolação para uma cadeira de rodas real se afigura extremamente fácil, bastando utilizar relés para a conexão da unidade de comando a cada um dos motores elétricos das rodas da cadeira;
Ao utilizarem o protótipo em condições realistas, a equipa verificou que o sistema é extremamente fácil de utilizar, oferecendo um comando preciso da trajetória do veículo ao longo de um percurso traçado;
A inclusão de sistemas adicionais de auxílio à mobilidade (por exemplo, deteção de obstáculos, criação de barreiras virtuais – tiras de cor instaladas no chão que são detetadas pelo sistema e que impedem a sua transposição, podendo ser usadas, por exemplo no interior de uma habitação de um utilizador infantil, para o impedir por exemplo de alcançar de forma inadvertida degraus ou outros contextos perigosos – ou mesmo iluminação automática) são também possíveis de serem acrescentados ao seu sistema;
Para além da utilização, mais imediata, do controlo de cadeiras de rodas elétricas por parte de utilizadores que apenas conseguem mexer de forma controlada a cabeça, a equipa vê também como interessante a utilização, por exemplo, em missões espaciais, onde, pelo controlo do deslocamento de um explorador com movimentos de cabeça numa superfície de um qualquer planeta, são libertadas as mãos do astronauta para a realização de outras tarefas em simultâneo. *
*Dados cedidos pelo professor Alexandre Gomes
Município recebeu os vencedores do concurso
Depois de vencerem o concurso e conquistarem uma viagem à NASA, os alunos Ana Sousa, Francisca Correia, Isac Bento, Joana dos Santos e Joana Neves Santos da Escola Oliveira Júnior, vencedores do concurso nacional FCT NOVA Challenge de uma viagem à NASA, nos Estados Unidos da América, foram recebidos em julho por Jorge Sequeira, presidente da Câmara Municipal de S. João da Madeira, e por Irene Guimarães, vereadora da Educação, no Fórum Municipal.
Os alunos, acompanhados pelo professor Alexandre Gomes e pelo diretor do Agrupamento de Escolas Oliveira Júnior, Mário Coelho, foram informados, do voto de louvor aprovado por unanimidade na reunião de câmara de 25 de junho durante a sua receção no Município.
Ao longo da receção, os estudantes tiveram a oportunidade de apresentar um protótipo do sistema que desenvolveram que permite comandar um veículo robótico através de pequenos movimentos de uma parte do corpo e foram convidados a conhecer a Sanjotec, o Parque de Ciência e Tecnologia de S. João da Madeira.
