Los informáticos han estado trabajando durante décadas en sistemas de navegación automática para ayudar a las personas con discapacidad visual, pero ha sido difícil encontrar algo tan confiable y fácil de usar como el bastón blanco, el tipo de bastón con punta de metal que afecta a las personas con discapacidad visualse usa con frecuencia para identificar senderos despejados.
Sin embargo, los bastones blancos tienen algunos inconvenientes. Uno es que los obstáculos con los que entran en contacto son a veces otras personas. Otro es que no pueden identificar ciertos tipos de objetos, como mesas o sillas, o determinar si una sillaya está ocupado
Investigadores del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial CSAIL del MIT han desarrollado un nuevo sistema que utiliza una cámara tridimensional, un cinturón con motores vibratorios controlables por separado distribuidos a su alrededor y una interfaz Braille reconfigurable electrónicamente para brindar a los usuarios con discapacidad visual másinformación sobre sus entornos.
El sistema podría usarse junto con o como una alternativa a un bastón. En un artículo que presentan esta semana en la Conferencia Internacional sobre Robótica y Automatización, los investigadores describen el sistema y una serie de estudios de usabilidad que realizaron convoluntarios con discapacidad visual.
"Hicimos un par de pruebas diferentes con usuarios ciegos", dice Robert Katzschmann, un estudiante graduado en ingeniería mecánica en el MIT y uno de los dos primeros autores del artículo. "Era importante tener algo que no infringiera sus otros sentidos".Así que no queríamos tener audio, no queríamos tener algo alrededor de la cabeza, vibraciones en el cuello, todas esas cosas, las probamos, pero ninguna de ellas fue aceptada. Descubrimos queun área del cuerpo que se usa menos para otros sentidos es alrededor del abdomen "
Katzschmann se une en el papel a su asesora Daniela Rus, profesora de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación Andrew y Erna Viterbi; su primer autor, Hsueh-Cheng Wang, quien era un postdoctorado en el MIT cuando el trabajo se realizó y ahora estáprofesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad Nacional Chiao Tung en Taiwán; Santani Teng, un postdoctorado en CSAIL; Brandon Araki, un estudiante graduado en ingeniería mecánica; y Laura Giarré, profesora de ingeniería eléctrica en la Universidad de Módena y ReggioEmilia en Italia.
Analizando el mundo
El sistema de los investigadores consiste en una cámara tridimensional que se usa en una bolsa colgada alrededor del cuello; una unidad de procesamiento que ejecuta los algoritmos patentados del equipo; la correa del sensor, que tiene cinco motores vibratorios espaciados uniformemente alrededor de su mitad delantera; yinterfaz Braille reconfigurable, que se usa en el lado del usuario.
La clave del sistema es un algoritmo para identificar rápidamente las superficies y sus orientaciones a partir de los datos de la cámara 3-D. Los investigadores experimentaron con tres tipos diferentes de cámaras 3-D, que utilizaron tres técnicas diferentes para medir la profundidad, pero todas produjeronimágenes de resolución relativamente baja 640 píxeles por 480 píxeles con medidas de color y profundidad para cada píxel.
El algoritmo primero agrupa los píxeles en grupos de tres. Debido a que los píxeles tienen datos de ubicación asociados, cada grupo determina un plano. Si las orientaciones de los planos definidos por cinco grupos cercanos están dentro de 10 grados entre sí, el sistema concluye queha encontrado una superficie. No necesita determinar la extensión de la superficie o de qué tipo de objeto es la superficie; simplemente registra un obstáculo en esa ubicación y comienza a hacer sonar el motor asociado si el usuario se acerca a 2 metrosde eso.
La identificación de la silla es similar pero un poco más estricta. El sistema necesita completar tres identificaciones de superficie distintas, en la misma área general, en lugar de solo una; esto asegura que la silla esté desocupada. Las superficies deben estar aproximadamente paralelas altierra, y tienen que caer dentro de un rango prescrito de alturas.
datos táctiles
Los motores de correa pueden variar la frecuencia, la intensidad y la duración de sus vibraciones, así como los intervalos entre ellos, para enviar diferentes tipos de señales táctiles al usuario. Por ejemplo, un aumento en la frecuencia e intensidad generalmente indica que elel usuario se acerca a un obstáculo en la dirección indicada por ese motor en particular, pero cuando el sistema está en modo de búsqueda de silla, por ejemplo, un pulso doble indica la dirección en la que se puede encontrar una silla con un asiento vacante.
La interfaz Braille consta de dos filas de cinco almohadillas Braille reconfigurables. Los símbolos que se muestran en las almohadillas describen los objetos en el entorno del usuario, por ejemplo, una "t" para la mesa o una "c" para la silla. La posición del símbolo enla fila indica la dirección en la que se puede encontrar; la columna en la que aparece indica su distancia. Un usuario experto en Braille debería encontrar que las señales de la interfaz Braille y los motores montados en la correa coinciden.
En las pruebas, el sistema de búsqueda de sillas redujo los contactos de los sujetos con objetos distintos de las sillas que buscaban en un 80 por ciento, y el sistema de navegación redujo el número de colisiones de bastones con personas merodeando por un pasillo en un 86 por ciento.
Encuentre el informe en línea en: http://groups.csail.mit.edu/drl/wiki/index.php?title=Wearable_Blind_Navigation
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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