Το wiimote είναι το τηλεχειριστήριο της παιχνιδομηχανής wii της εταιρείας Nintendo (http://www.nintendo.com/wii/what/controllers#remote), μιας κονσόλας η οποία υπάρχει πλέον σε δεκάδες εκατομμύρια οικιών παγκοσμίως ( http://www.theesa.com/facts/pdfs/ESA_EF_2009.pdf) και σε σημαντικό αριθμό οικιών και στην Ελλάδα. Το wiimote, λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του και της σχετικά χαμηλής τιμής του, έχει γίνει αντικείμενο μελέτης επιστημόνων και εκπαιδευτικών κατά την τελευταία τριετία (Somers et al, 2009; Πριμεράκης, 2008; Vannoni and Straulino, 2007), με πρόσφατο αποτέλεσμα την ιδιοκατασκευή διαδραστικών πινάκων (Lee, 2009), με κόστος μικρότερο των 50€, σε μεγάλο αριθμό σχολικών αιθουσών, τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό.
Το wiimote διαθέτει δυο επιταχυνσιόμετρα τα οποία μπορούν να καταγράφουν πληροφορίες για την κίνηση στις 3 διαστάσεις σε εύρος ±3g με ευαισθησία 10% (Vannoni and Straulino, 2007), όπου g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας. Διαθέτει επίσης κάμερα υπερύθρων υψηλής ανάλυσης, 1024x768 εικονοστοιχείων, μέσω της οποίας μπορούν να καταγράφονται δεδομένα για την κίνηση μέχρι και τεσσάρων –συγχρόνως- πηγών υπέρυθρης ακτινοβολίας. Καταγράφοντας τις συντεταγμένες των πηγών υπερύθρου μπορεί να προσδιοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η θέση ενός κινούμενου αντικειμένου από ό,τι διαβάζοντας μόνο τις τιμές του επιταχυνσιόμετρου, ειδικά σε μικρές επιταχύνσεις. Ως πηγή υπερύθρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα LED υπερύθρου που τροφοδοτείται ενεργειακά από μια απλή μπαταρία τύπου ΑΑ. Το motion plus διαθέτει δυο γυροσκόπια, μέσω των οποίων μπορεί να καταγράφονται δεδομένα για την περιστροφή γύρω από τρεις άξονες. Όλα αυτά τα δεδομένα αποστέλλονται από το wiimote σε Η/Υ, μέσω διασύνδεσης Bluetooth.
Καταρχήν, η συσκευή αυτή έχει σχεδιαστεί για να συνεργάζεται μόνο με την κύρια κονσόλα της παιχνιδομηχανής Nintendo. Όμως από τη στιγμή που η συσκευή χρησιμοποιεί το καθιερωμένο πρωτόκολλο επικοινωνίας Bluetooth είναι δυνατό να γραφεί λογισμικό καταγραφής των δεδομένων. Τέτοιο λογισμικό υπάρχει ήδη ελεύθερα διαθέσιμο στο διαδίκτυο (Peek, 2009; Kenner, 2009).
Προκειμένου να αξιοποιήσουμε το wiimote στο εργαστήριο Φυσικών Επιστημών αναπτύχθηκε επιπρόσθετο λογισμικό στη γλώσσα προγραμματισμού C#, το οποίο μπορεί να λαμβάνει αυτά τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και να τα αποθηκεύει, καθιστώντας δελεαστική την προοπτική να αξιοποιηθεί το wiimote για την πραγματοποίηση πειραμάτων φυσικής. Η μεγάλη μάλιστα εξάπλωση της συγκεκριμένης παιχνιδομηχανής και στην Ελλάδα παρέχει τη δυνατότητα σε όσους μαθητές διαθέτουν αυτό το χειριστήριο να το χρησιμοποιήσουν ως σύστημα συγχρονικής λήψης και απεικόνισης για πειράματα που μπορούν να κάνουν ακόμη και στο σπίτι τους υπό μορφή καθοδηγούμενων από φύλλα εργασίας εργαστηριακών ασκήσεων ή/και ελεύθερης διερεύνησης. Επιπλέον, το μικρό κόστος της συσκευής (περίπου 50€) καθιστά εύκολη την απόκτησή του από τα σχολικά εργαστήρια σε ποσότητες ικανές να υποστηρίξουν ομαδοσυνεργατικές δραστηριότητες.
Στις εφαρμογές που μπορείτε να δείτε κάνοντας κλικ στην ετικέτα wiimote, στο σύννεφο που εμφανίζεται στο πάνω δεξιά μέρος κάθε σελίδας, αξιοποιήσαμε το λογισμικό WiimoteLib (http://wiimotelib.codeplex.com/) το οποίο είναι διαθέσιμο τόσο σε εκτελέσιμη μορφή όσο και σε μορφή κώδικα σε γλώσσα C#. Το λογισμικό αυτό παραθέτει σε πραγματικό χρόνο τις τιμές των αισθητήρων του wiimote στην οθόνη. Έτσι χρειάστηκε να επέμβουμε στον κώδικα και να τον τροποποιήσουμε ώστε να μπορούμε να αποθηκεύουμε σε αρχεία τύπου .txt τις τιμές της επιτάχυνσης σε 3 διευθύνσεις, τις τιμές των γυροσκοπίων σε τρεις διευθύνσεις, καθώς και τις συντεταγμένες μέχρι τεσσάρων υπέρυθρων πηγών που καταγράφει η κάμερα (Εικόνα 1).
Εικόνα 1. Το τροποποιημένο περιβάλλον του προγράμματος WiimoteLib
Βιβλιογραφία
- Πριμεράκης, Γ., (2008). Μετατρέποντας τον χώρο παιχνιδιού σε Εργαστήριο Φυσικής Υψηλής Τεχνολογίας. Πειράματα Φυσικής με ποσοτικές μετρήσεις στο Λούνα Παρκ – Παιδική Χαρά, Πρακτικά 4ου Πανελλήνιου Συνεδρίου της Ένωσης για τη Διδακτική της Φυσικής, Θεσσαλονίκη 9-11 Μάη 2008, σελ. 375-382
- Kenner, C., (2009). Δικτυακός τόπος λογισμικού διασύνδεσης και καταγραφής δεδομένων: http://carl.kenner.googlepages.com/glovepie
- Lee, J.C., (2009). Διαθέσιμο στο δικτυακό τόπο http://johnnylee.net/projects/wii/
- Peek, B., (2009). Δικτυακός τόπος λογισμικού διασύνδεσης και καταγραφής δεδομένων, http://www.brianpeek.com/blog/archive/2009/07/20/wiimotelib-1-8-beta-1-posted.aspx
- Somers, W., Rooney, F. and Ochoa, R., (2009). Introductory Physics Experiments Using the Wiimote, Bulletin of the American Physical Society 2009 APS March Meeting Volume 54, Number 1.
- Vannoni, M. and Straulino, S., (2007). Low-cost accelerometers for physics experiments, European Journal of Physics 28, pp. 781-787
