Вчені зі стенфорда розробили самонавідну тростину

10

Багато з нас знають білу тростину як важливий і простий предмет, що допомагає людям з порушеннями зору орієнтуватися в навколишньому світі. Дослідники з університету стенфорда запропонували недорогу інноваційну автоматизовану тростину, яка допомагає людям з порушеннями зору безпечно і швидко орієнтуватися в навколишньому середовищі. У сша вчені розробили інтелектуальну тростину для незрячих людей за 400 доларів.

Завдяки технологіям, що використовуються у виробництві самоуправляемого транспорту, дослідницька група створила автоматизовану тростину, яка допомагає людям з вадами зору виявляти і розпізнавати перешкоди, легко переміщатися навколо цих об’єктів і прокладати оптимальні маршрути як в приміщенні, так і на вулиці.

Ця розробка – не перша “розумна” тростина. Існують важкі і дорогі моделі сенсорних тростин, вага яких досягає 20 кг, а вартість становить близько 6 000 доларів. Наявні в даний час сенсорні тростини технологічно досить обмежені, вони виявляють тільки об’єкти, що знаходяться в безпосередній близькості перед людиною. Дана тростина оснащена найсучаснішими датчиками, важить близько 1350 грам, і може бути легко зібрана в домашніх умовах з наявних у продажу деталей і безкоштовного програмного забезпечення з відкритим вихідним кодом, а її вартість становить 400 доларів.

Розробники розраховують, що їх винахід стане прийнятним і корисним рішенням для більш ніж 250 мільйонів людей з обмеженим зором у всьому світі.

“нам хотілося створити щось більш комфортне для людей, ніж просто біла тростина з датчиками”, – говорить патрік слейд, науковий співробітник стенфордської лабораторії інтелектуальних систем і перший автор статті, опублікованій у виданні science robotics, в якій описується даний пристрій. “щось, що не тільки повідомить вам про наявність перешкоди на вашому шляху, але і розповість, що це за об’єкт, і як його краще обійти”

Смарт-тростина оснащена датчиком lidar. Lidar-це заснована на застосуванні лазера технологія, яка використовується в деяких самокерованих автомобілях і літаках, яка вимірює відстань до найближчих перешкод. Тростина оснащена також різними датчиками, включаючи gps, акселерометри, магнітометри і гіроскопи, аналогічні тим, що встановлюються на смартфони. Вони відстежують положення користувача, швидкість, напрямок рух та інші необхідні параметри. Тростина може самостійно приймати рішення, використовуючи алгоритми пошуку шляху на основі штучного інтелекту, такі як синхронна орієнтація, картування (slam) і візуальний супровід.

“наша лабораторія знаходиться на кафедрі аеронавтики і астронавтики, і було дуже цікаво взяти деякі з концепцій, які ми вивчали, і застосувати їх для допомоги людям з вадами зору”, – говорить майкель коченерфер, доцент кафедри аеронавтики і астронавтики і експерт з систем попередження зіткнень літаків, який є старшим автором дослідження.

На кінчику тростини встановлений спеціальний елемент стійкості-моторизоване колесо, яке підтримує контакт із землею. Це колесо веде слабозорого людини, м’яко направляючи і акуратно підштовхуючи його вліво або вправо, обходячи перешкоди. Оснащена вбудованим gps ця тростина може також направляти користувача в певні місця, наприклад, в улюблений магазин в торговому центрі або місцевий кафетерій.

В ході практичних випробувань, які проводилися на добровільних засадах в центрі для сліпих і слабозорих пало-альто віста, дослідники давали доповнену тростину в руки людям з порушеннями зору, а також зрячим людям із зав’язаними очима. Потім їх попросили виконати повсякденні завдання по переміщенню-пройти по коридору , обійти перешкоди і пройти по маршруту на вулиці.

“ми хочемо, щоб люди контролювали ситуацію, але при цьому пристрій надавав їм оптимальний рівень делікатного керівництва, щоб вони йшли туди, куди їм потрібно, максимально безпечно і комфортно”, – говорить кочендерфер.

У цій області смарт тростина показала відмінні результати. Вона допомогла збільшити швидкість ходьби учасників з ослабленим зором приблизно на 20 відсотків у порівнянні зі звичайною тростиною. Для зрячих людей з пов’язками на очах результати були ще більш вражаючими: їх швидкість збільшилася більш ніж на третину. Збільшення швидкості ходьби пов’язане з поліпшенням якості життя, відзначає слейд, тому є надія, що пристрій зможе поліпшити якість життя своїх власників.

При розробці пристрою вчені використовують відкритий доступ до кожного з етапів проекту. “ми хотіли оптимізувати цей продукт для зручності використання та зниження вартості. Будь-який бажаючий може безкоштовно завантажити весь код, специфікацію на матеріали та електронні схеми”, – говорить кочендерфер.

“ви можете зібрати його вдома. Встановити наше безкоштовне програмне забезпечення . Це дуже класно”, – додає слейд.

На сьогоднішній момент роботи з оптимізації та вдосконалення інтелектуальної тростини ще не завершені. Перш ніж запустити її в серійне виробництво вченим необхідно провести безліч інженерних вишукувань і експериментів. У подальших планах команди вдосконалити модель таким чином, щоб в якості процесора використовувався звичайний смартфон, що дозволить ще більше знизити вартість даного виробу.