Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Topluluklarına Yardım Eden 4 Öğrenci İcatı

Editörün Notu: Ülke genelindeki öğrenciler, toplumlarına fayda sağlayacak yeni bir teknoloji tasarlama, oluşturma ve uygulama konusunda Samsung’un Solve for Tomorrow yarışmasına meydan okudu. Çevreyle sosyal arasında değişen endişeleri ele alan onlarca proje sunuldu. Katılımcıların birçoğu, projelerinin arkasındaki sebeplerini yazmayı ve paylaşmayı ve karşılaştıkları mücadeleleri nasıl aştıklarını açıklamayı kabul etti. Bunlar onların hikayeleri.


Bebek Koruyucu 2000

Mason Covington ve Tyler Duke, Beebe Junior Lisesi, Arkansas tarafından yazıldı.

The Baby Saver 2000'i yaratmaya karar verdiğimizde, sıcak arabalarda ölen bebeklerin problemini çözmeye çalışıyorduk. Geçen yıl, otuz yedi çocuk sıcak arabalarda öldü. İki kişi 2017'de çoktan öldü. Bu, çok güneyde değil, yazları çok sıcak olan güneyde değil, aynı zamanda dünyada da çok büyük bir problem. Dışarısı 80 derece olduğunda, bir arabanın iç kısmının 123 dereceye yükselmesi yalnızca 60 dakika sürer; Çocuğun dayanamayacağı. İnsan vücudu, 107 derecelik bir iç sıcaklığa ulaştığında organlar kapanmaya başlar.

2015 yılında Arkansas'taki genç bir çocuk, sıcak bir arabada kalmaktan öldü. Olay ve dava sürekli yerel haberlerimizdeydi, bu yüzden bu konu kafamıza yeni geldi. Projemizi dünyanın dört bir yanındaki ölümleri önleyebileceğimiz umuduyla inşa ettik. Başladığımızda, anahtarlarınızı arabada bıraktığınız, farlarınızın hala açık olduğu veya emniyet kemerinizin takılı olduğu durumlardaki alarmlar gibi araçların içinde zaten çok fazla teknoloji ve sensör olduğunu fark ettik.

Bununla birlikte, otomobillerde, özellikle çocuğun hayatını kurtarmayı amaçlayan yerleşik sensörler yoktur. 2017'de bu teknolojinin hazır ve uygun olması gerektiğini düşündük. Bebekler normalde arabada nereye otururlar? Onların araba koltukları, bir çocuğun durumunu izlemek için biraz teknoloji uygulamak için mükemmel bir yer.

Lego EV3 kullanarak çalışan temel bir prototip oluşturarak başladık. Konseptimizin işe yaradığını görmek bizi heyecanlandırdı, ancak arabaya hiçbir şekilde bağlanmadı. Bu yüzden ebeveynleri nasıl uyaracağımızla ilgili farklı fikirlerle oynadık. İlk başta bir Arduino ve SIM kart kullanarak velileri aramak ve mesajlaşmak istedik.

Ancak, çok fazla tartışmadan sonra, telefon görüşmesini kaçırmak, cep telefonunuzu evde bırakmak veya telefonun kötü kabul edilmesini sağlamak için çok fazla fırsat olduğunu düşündük. Bize harika tavsiyeler veren EvenFlo'dan bir mühendis ziyaret ettik: cihazı etkinleştirmek için herhangi bir anahtar kullanmayın. İnsanlar onu aktifleştirmeyi bırakabilir veya insan hatasına kurban düşebilir. Cihaz kullanıcı dostu ve basit olmalıdır.

Daha sonra fikirlerimizi Little Rock'taki Arkansas Innovation Hub'a götürdük, bir mühendis olan Nick Jones, çalışma prototipimizi daha da geliştirmemize yardımcı oldu. Topraklama kablosunu bağlayan bir basınç yastığının Arduino'yu başlatmasına ve böylece kodu başlatmasına karar verdik. Bu, cihazın kullanıcı dostu olduğunu ve koltukta bir çocuk varken her zaman açık kalmasını sağlamanın en basit yoluydu.

Bu cihazın geleceği birçok farklı varyasyona sahiptir. Pili şarj eden bir güneş paneline sahip olmak istiyoruz. Arduino'ya arabanın kapalı olduğunu ve artık sıcaklık dalgalanmalarını kontrol etmeye başlaması gerektiğini söylemek için bir çakmaktan gelen sinyali kullanan bir versiyonun da olmasını istiyoruz. Bu teknolojiyi geliştirmeye devam etmemiz bizim için önemlidir, böylece insanlara çocukların hayatlarını kurtarmaları için kullanılabilecek basit teknolojiler verebiliriz.


Yaban Hayatı Dedektörü

Kaika Burk, Christian Watson, Anna Burger ve KayBree Raisor, Snowflake Junior High, Arizona tarafından yazılmıştır.

Amerika’nın en ölümcül hayvanında büyük pençeler, keskin dişler veya zehirli dişler yoktur. Şaşırtıcı bir şekilde, her yıl 150 kişi geyik ve diğer büyük vahşi yaşam ile çarpışmalar nedeniyle ölmektedir.

Federal Karayolları Araştırma ve Teknoloji Dairesi, her yıl yaban hayatı ile ilgili 1 milyondan fazla kaza olduğunu bildirdi. Geçtiğimiz yılın bu vahşi yaşam çarpışmaları için ortalama maliyeti hesaplanan Devlet Tarım Sigortası 3.995 dolar. Geçen yıl, yalnızca ABD'de Vahşi Yaşam Çarpışmaları için 4 milyar dolar harcandı.

Gelecekteki çarpışmaların önlenmesine yardımcı olmak için düşük maliyetli bir vahşi yaşam tespit sistemi kurmaya karar verdik. Hayvan algılama sistemleri yeni olmamasına rağmen, son derece pahalıdır ve yaygın ihtiyaçlara cevap verememektedir.

Başlangıçta, tasarımımız büyük ve pahalı bir direğe monte edilmiş bir cihazdı. Ancak, ekonomik ve üretim baskıları projemizi geliştirmeye zorladı. Başarılı olması için, cihazımızın düşük maliyetli, imal edilmesi ve kurulumu kolay olması gerektiğini biliyorduk.

Nihai tasarımımız, yol boyunca mevcut çit direklerinin üzerine yerleştirilmiş 10 inç yüksekliğinde bir hareket dedektörüdür. Tetiklendiğinde, diğer tüm cihazlara bir telsiz sinyali gönderir ve 100 fit çit hattının programlanmış bir düzende yanıp sönmesine neden olur. Bu, sürücüleri bir hayvanın yola yaklaştığı konusunda uyarmak için tasarlanmıştır.

SketchUp Make'deki tüm 3B parçaları tasarladık. Daha sonra dosyaları 3D yazıcımıza gönderdik. Nesneleri yazdırdıktan sonra, tüm baskı katmanlarını çıkarmak için onları zımparaladık. Daha sonra pürüzsüz bir sonuç elde etmek için onları boyadık.

3D baskı uzun zaman alabilir. Bu süreci hızlandırmak için orijinal baskılarımızı silikon ile kalıpladık ve sonra tüm ek parçalarını reçine döktük. Tüm parçaları eğimli taraflarla tasarladık, böylece kalıptan çıkarılabilirlerdi. Silikonun korunmasına yardımcı olmak için, diğer kalıplarımızla karşılaştırıldığında her tarafta yaklaşık bir inç daha büyük olan bir pleksiglas kalıp yaptık. Parçaları kesmek için bir karbondioksit lazer kesici kullandık.

Elektronik ürünlerimiz, Arduino uyumlu bir Pro Mini tarafından kontrol edilir. Ayrı bir fotoğraf (ışık) sensörü, gün boyunca tüm elektronik aksamları bir MOSFET buz11 transistörüyle kapatır. Geceleri, cihazlar geyik veya geyikin hareketli vücut ısısını tespit etmek için iki PIR (pasif kızılötesi) sensör kullanır.

Bir kez tetiklendiğinde, mikrodenetleyici iki şey yapar: İlk olarak, bir Nrf2401 alıcı-verici modülü kullanan diğer tüm cihazlara bir radyo sinyali gönderir. Sonra, hepsi bir flaş ışığı dizisine girerler. İletişimi ayarlarken, tüm aygıtların birbirleriyle “konuşabilmesi” için küçük bir sorunla karşılaştık. Ancak bu sorunu, bir verici olmaları için tetiklenene kadar hepsini dinleyici olarak ayarlayarak düzelttik.

Cihazımızın karayolu çarpışmalarını önlemek ve hem insanların hem de vahşi yaşamların hayatlarını kurtarmak için dünya çapında kullanılmasını umuyoruz.


Bir Duş Otomatı

Patrick Camacho ve Jendayi Londra, Gulfport Lisesi, Mississippi tarafından yazılmıştır.

Gelecekteki proje fikirleri hakkında beyin fırtınası yaparken, Ulusal Teknik Onur Derneği (NTHS) üyeleri, teknolojinin topluluklarına fayda sağlayabileceği yollar düşünmeye çalışmaktadır. Evsizlik, son beyin fırtınamızın tekrarlanan bir teması haline geldi, bu yüzden en son projemizin bu konuya odaklanacağına karar verdik.

Gulfport School District'in 143 evsiz öğrencisi olduğunu keşfettik. NTHS üyeleri, ihtiyaç sahibi olanlar için şu anda mevcut olan kaynakları araştırdı. Çorba mutfakları, aşırı hava barınakları ve geçici barınma ve duş alanlara erişim sağlayacak bir Umut Merkezi önerisi bulduk. Ancak, merkez bir süre kullanılamayacak. Bir duş programı var; maalesef, duş hizmeti sadece hafta içi bir gün 08: 30-11: 30 saatleri arasında mevcuttur. Evsiz öğrencilerin duş almak için okulu özlemeleri gerekecekti.

Aklımızı, toplumumuzda zorlukla karşılaşan yoksul öğrencilere kişisel hijyen maddeleri sağlama yollarını bulma yoluna koyuyoruz. Taylor Rosenthal’ın ilk yardım otomat makinesinden çok fazla tartışma, beyin fırtınası ve ilham alındıktan sonra, bunu çözdük: Kişisel hijyen malzemelerini dağıtan ve güvenli bir duş kabinine erişim sağlayan bir otomat!

Plan mevcut teknolojiyi geliştirmek. Maliyetleri düşürmek ve makinenin gücünün korunmasını sağlamak (böylece herhangi bir öğrencinin ihtiyaç duyduğu zaman kullanabilmesi için) güneş enerjisi kullanmaya karar verdik. Güneş panelleri, makineyi çalıştırmak ve şarjı gün boyunca iki derin deniz piline akıtmak için yeterli güç sağlayacaktır. Makine bu akülerle gece boyunca çalışacaktır.

NTHS’nin Yapı Ekibi, şu anda otomat makinemize güç vermek için gerekli olan güneş sisteminin tam bir şemasını oluşturmak için güneş enerjisi konusunda uzmanlaşmış yerel teknisyenler ve elektrik mühendisleriyle birlikte çalışıyor. Ek olarak, makine, okul danışmanlarının ve yerel kâr amacı gütmeyen kuruluşların muhtaç kişilere dağıtacağı belirteçleri kabul edecektir. Gulfport Lisesi İnşaat Teknolojileri Eğitmeninin yardımı ile NTHS üyeleri, duş kabini bileşeni için tasarım planları oluşturacak.

İletişim Ekibi, yerel kar amacı gütmeyen kuruluşlara ve işletmelere, farkındalık yaratmak ve proje için bağış toplamak için uzandı. Topluluktan resepsiyon yüreklendi. Allen Beverages eski bir otomat makinesi bağışladı, Beslenme Yeri (yerel bir kar amacı gütmeyen), ilk makinenin sitesi olmayı kabul etti, Cemaat Ortaklığı (Gulfport kar amacı gütmeyen bir kuruluşlar topluluğu) projemize destek verdi ve yerel işletmeler makine için malzeme bağışında bulundu.


Ziraat Dronları

Nebraska, Gering Lisesi, Elexus Johnson ve Eric Crane tarafından yazıldı.

Yirmi yılda, çocuklar büyük ürün silgi “battaniye” püskürtme alanlarına bakmayacak, bunun yerine en az miktarda herbisit püskürten hassas güdümlü dronlara bakacaklar. Bu yeni süreç yabani otları ve istilaları kontrol ederken çiftçilere daha ekonomik ve çevresel açıdan sorumlu bir seçim yapmalarına yardımcı olacaktır.

2016 yılının Ekim ayında, topluluğumuzdaki büyük bir sorunun su kaynağımızdaki nitrat seviyeleri olduğu konusunda anlaştık. Ogallala Akiferi, 2.3 milyon insana su sağlıyor ve birçok kişi tarafından Nebraska’nın altın madeni olarak kabul ediliyor. Son zamanlarda akiferdeki nitrat seviyeleri rekor seviyelerde gözlenmiştir. Bir değişiklik bulmak için yola çıktık.

Battaniye ilaçlama ürünlerinin, akiferdeki nitrat seviyelerinin en büyük sorunlarından biri olduğunu keşfettik. Örneğin, bir çiftçi tipik 5 dönüm mahsulünüze sahip olabilir. Bu ebat için herbisit uygulaması, dönüm başına 3 pound (veya 19 galon) kadar büyük olabilir. Toplamda bu, çiftçilerin mahsullerinde 95 galon herbisit kullanabileceği anlamına geliyor. Bu sadece ilk battaniyedir, herbisit uygulamasına kaç kez devam edeceklerini söyleyemezsiniz. Bu büyük bir miktar ve çoğu israf. Tüm çiftlik yabani otlarla kaplı gibi değil.

Bütün bu herbisitleri uzaklaştırabilecek, ancak işini verimli bir şekilde yapabilecek olan ne olabilir? Maliyeti düşürmenin bir yolu var mıydı? Yeni drone püskürtme sistemimizle kalıcı bir çözüm bulmayı umuyoruz.

Planımız iki tane insansız hava aracı, bir keşif uçağı ve bir aplikatör uçağı yaratmaktı. İzci uçağı üzerindeki NDVI kamerayı kullanarak, GPS yolu araştırmayı işaret eder ve alanın fotoğraflarını çeker. İzci bittiğinde, görüntüleri bir bilgisayara indirebiliriz. Resimler daha sonra resimleri çekmek ve onları tek bir görüntü halinde oluşturmak için veri haritalayıcı uygulamasına aktarılır. Bu görüntü, bitkileri yabani otlardan ayırt etmek için renkleri değiştirerek bir dizi filtre altına yerleştirilebilir.

North Platte Natural Resources District'ten bir coğrafi bilgi sistemleri uzmanı (GIS) sayesinde, tasarım konusunda eğitilmeye gerek kalmadan herkesin kullanabileceği kullanıcı dostu bir program oluşturduk. İHA görüntülerinin ve çoklu filtrelerin kullanılmasının uygulanması yabani otları izole edecek ve (NDVI) görüntüleri analiz etmek için gereken süreyi sınırlayacaktır. Yabani otlar bulunduktan sonra, aplikatör uçağı, izcinin uçuş yolunu takip edebilir. Uçağı püskürtmek için yabani otun sadece birkaç inç yukarısına getirilebilecek.

Bu sınıf, son püskürtme platformumuzu bir 3D yazıcı yardımıyla tasarladı. Kontrollü bir ortamda, kırmızı X’ler ile işaretlenmiş yabani otları tarlaya taklit etmek için yapay bir ızgara deseni oluşturduk. Teknolojimiz bir başarı olduğunu kanıtladı. Aplikatör uçağımız her bir sıradan aşağı uçabildi ve belirtilen yabancı otları hatasız püskürttü.

Hisse

Yorum Bırakmak