KWONTROL - REGULATOR SKUPIENIA

Typ_projektu
microPython
Zdjecie główne
Krótki opis projektu

KWONTROL to zaawansowane technologicznie rozszerzenie inteligentnej podstawki pod telefon KWOCUS, stworzone w ramach programu DUCK-tistic. O ile podstawowy KWOCUS wspierał systematyczną naukę przez motywacyjne uruchamianie cyklu Pomodoro, KWONTROL ma za zadanie aktywnie regulować i optymalizować gotowość psychiczną użytkownika do koncentracji. Moduł został wzbogacony o wyświetlacz oraz czujniki do pomiaru pulsu i natlenienia krwi, co umożliwia skuteczną redukcję stresu (poprzez ćwiczenia oddechowe) i trening uwagi (poprzez grę pamięciową) przed rozpoczęciem nauki. System ten promuje świadomą auto-kontrolę i jest realnym narzędziem w walce z rozproszeniami, zwłaszcza nadmiernym pobudzeniem.

Niezbędne elementy
  • ESP8266
  • kable
  • czujnik pulsu i natlenienia krwi MAX30102 mini
  • przyciski
  • wyświetlacz
  • rezystory
Sprzęt

Drukarka 3d

Opis projektu

OPIS PROJEKTU: KWONTROL - REGULATOR SKUPIENIA

KWONTROL - Regulator Skupienia to innowacyjna platforma koncentracji, powstała jako rozszerzenie podstawki KWOCUS w ramach programu DUCK-tistic. Celem KWOCUS było wykorzystanie techniki Pomodoro do wsparcia dzieci i młodzieży w rozwijaniu systematyczności i koncentracji. KWONTROL przenosi tę ideę na wyższy poziom, aktywnie interweniując w stan mentalny użytkownika, aby zagwarantować maksymalną gotowość do nauki.

Projekt integruje proste użytkowanie z zaawansowaną technologią, łącząc podstawkę z nowym modułem wyposażonym w wyświetlacz oraz dwa czujniki fizjologiczne. Stanowi to funkcjonalne i skuteczne narzędzie w walce z największymi przeszkodami w nauce: rozproszeniem oraz przeciążeniem psychicznym.

 

PROBLEM, KTÓRY ROZWIĄZUJEMY

Współczesne otoczenie charakteryzuje się ciągłym szumem informacyjnym i wysokim poziomem stresu, co prowadzi do chronicznych trudności ze skupieniem, obniżonej motywacji oraz braku nawyków organizacyjnych u uczących się. Często, mimo chęci do pracy, stan wewnętrzny uniemożliwia efektywną koncentrację.

 

NASZE ROZWIĄZANIE

O ile oryginalny KWOCUS zapewniał łagodną motywację do odłożenia telefonu i rozpoczęcia odliczania czasu pracy, KWONTROL działa dwuetapowo:

  1. Regulacja stresu - moduł mierzy parametry fizjologiczne użytkownika za pomocą czujników (puls i natlenienie krwi). Wykorzystując biofeedback, system wymusza ćwiczenia oddechowe metodą kwadratu, aby użytkownik osiągnął stan równowagi. Jest to to technika relaksacyjna polegająca na wykonywaniu czterech równych etapów oddechu: 4 sekundy wdechu przez nos, 4 sekundy zatrzymania oddechu, 4 sekundy wydechu przez usta lub nos, i 4 sekundy zatrzymania oddechu.
  2. Trening wstępny - po osiągnięciu stanu stabilnego, urządzenie aktywuje interaktywną grę na bazie pamięci, która celowo przygotowuje umysł do przyjęcia informacji i skupia uwagę. Gra polega na zapamiętaniu kolejności wyświetlania kwadratów na ekranie w określonej kolejności. Użytkownik powtarza zapamiętaną sekwencję, korzystając z przycisków fizycznych na obudowie.

Dopiero po pomyślnym przejściu obu faz, KWONTROL inicjuje cykl Pomodoro. To kompleksowe podejście gwarantuje, że proces nauki rozpoczyna się w stanie psychicznym, optymalizującym efektywność nauki.

 

ZASADA DZIAŁANIA

Działanie systemu KWONTROL jest procesem dwufazowym, gdzie moduł KWONTROL stanowi aktywne przygotowanie do efektywnego wykorzystania podstawki KWOCUS.

  1. Po odłożeniu telefonu na podstawkę, uruchamia konsolę - rozpoczyna się FAZA I: KWONTROL: 

  • Ocena gotowości: użytkownik kładzie palce na czujnikach MAX30102 mini. System dokonuje pomiaru pulsu i natlenienia krwi (SPO2). Na podstawie tych parametrów ocenia stan gotowości psychofizycznej.

  • Interwencja: jeśli system wykryje niestabilność (parametry spoza optymalnej strefy), na wyświetlaczu pojawia się ćwiczenie oddechowe, które należy kontynuować.

  • Weryfikacja równowagi: ćwiczenia trwają, dopóki ponowny pomiar nie wskaże osiągnięcia stanu optymalnego do nauki.

  • Trening uwagi: gdy stan jest zrównoważony, aktywowana jest gra pamięciowa, która służy jako bezpośredni trening koncentracji.

  • Finalna akceptacja: po treningu, system potwierdza stan gotowości do pracy.

Po pomyślnym ukończeniu Fazy I: KWONTROL, użytkownik rozpoczyna na stronie internetowej FAZĘ II: KWOCUS - uruchomienie podstawki pod telefon, wraz z odliczaniem Pomodoro na ekranie.

 

CEL I KORZYŚCI

  • Aktywna redukcja stresu - poprzez pomiar pulsu i natlenienia krwi oraz wymuszanie ćwiczeń oddechowych, urządzenie pomaga obniżyć napięcie psychiczne przed rozpoczęciem pracy.
  • Optymalna gotowość do nauki - użytkownik rozpoczyna cykl Pomodoro w stanie równowagi emocjonalnej i mentalnej, co znacząco zwiększa jakość i głębokość skupienia.
  • Trening samoregulacji: uczy użytkownika świadomego zarządzania własnym stanem fizjologicznym i psychicznym, budując nawyki auto-kontroli dzięki wykorzystaniu technologii biofeedbacku.
  • Trening uwagi: gra pamięciowa służy jako wstępna aktywacja umysłu, przygotowując go do bardziej wymagających zadań.
  • Wprowadzenie systematyczności w nauce: utrzymanie cykli pracy i przerw dzięki technice Pomodoro.
  • Ograniczenie korzystania z telefonu bez przymusu: zachowanie elementu łagodnej motywacji.
  • Atrakcyjny design i interaktywność: interakcja z wyświetlaczem i czujnikami zachęca do regularnego korzystania, zwłaszcza młodszych użytkowników.

 

PLANY ROZWOJU PROJEKTU

  • Zaawansowany biofeedback i analiza danych - wykorzystanie danych z czujników (puls i SPO2) do stworzenia algorytmów do wykrywania długoterminowych trendów w poziomie stresu i gotowości do pracy.
  • Strona internetowa synchronizująca obie części projektu.
  • Biblioteka gier treningowych - opracowanie większej liczby interaktywnych gier na wyświetlaczu, mających na celu trening różnych funkcji poznawczych (np. pamięć robocza) w fazie wstępnej koncentracji.
  • Internetowy dziennik postępów - rozwinięcie strony internetowej do przeglądania szczegółowych statystyk, w tym porównania danych biometrycznych (puls/SPO2) i sukcesu w ukończonych cyklach Pomodoro.
  • Spersonalizowany trening - system, bazujący na analizie zapisanych pomiarów, będzie dobierał optymalną długość i typ ćwiczeń oddechowych/gier dla danego użytkownika.
  • Motywacyjny system osiągnięć - wprowadzenie wirtualnych nagród i odznak na stronie internetowej za regularność i poprawę wyników pomiarów.

 

PODSUMOWANIE

KWONTROL to ewolucja inteligentnej podstawki KWOCUS, zachowująca jej zalety: prostotę obsługi, przyjazny wygląd i skuteczne wykorzystanie metody Pomodoro do rozwijania systematyczności. Projekt idzie jednak krok dalej, stając się zaawansowanym narzędziem do aktywnej regulacji stanu psychicznego przed nauką. Dzięki połączeniu sprawdzonej metody Pomodoro z technologią biofeedbacku i treningiem uwagi, może stanowić codzienne, spersonalizowane wsparcie dla dzieci i młodzieży uczących się w domu. Projekt łączy elektronikę, psychologię nauki i dobry design, tworząc rozwiązanie aktualne i potrzebne w dzisiejszym świecie do walki z przeciążeniem i brakiem koncentracji.

kod programu
ZIP poniżej, kod w MicroPython
Pliki_projektu
Tagi
esp8266 płytkastykowa podstawka pomodoro koncentracja edukacja focus nauka czujnikodległości buzzer 3dprint projektuczniowski projektstudencki zarządzanieczasem automatyzacja samodyscyplina dzieci elektronika prostyprojekt openhardware productivity kaczka duck autistic adhd biofeedback max30102 pulsesensor stressregulation attentiontraining selfawareness learningoptics selfcontrol hardwareproject educationaltech