Scientific Reports: Разработано подвижное навигационное устройство для незрячих

Новаторская навигационная технология, использующая способность воспринимать информацию через осязание, может помочь людям с нарушениями зрения выполнять задачи по определению местоположения так же хорошо, как и зрячим людям, говорится в новом исследовании, проведенном под руководством Имперского колледжа.

Исследователи из Имперского колледжа Лондона в сотрудничестве с компанией MakeSense Technology и благотворительной организацией Bravo Victor разработали устройство, меняющее форму, под названием Shape, которое помогает людям с нарушениями зрения ориентироваться с помощью тактильного восприятия — того, как люди воспринимают информацию об объектах через прикосновение. Устройство, похожее на фонарик, сгибается, указывая, куда человеку нужно двигаться, и выпрямляется, когда пользователь смотрит в нужную сторону.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Scientific Reports, ученые проверили, насколько хорошо люди с нарушениями зрения могут находить цели в трехмерном пространстве виртуальной реальности (VR) с помощью технологии обратной связи Shape и вибрации, которая обычно используется для помощи слабовидящим людям в навигации. Зрячие люди также были привлечены к исследованию, чтобы найти цели в VR-пространстве, используя только свое естественное зрение.

Доктор Ад Спирс, ведущий исследователь исследования с факультета электротехники и электроники Имперского университета, сказал:

Самое интересное в этом исследовании то, что нам удалось продемонстрировать, что Shape может помочь людям с нарушениями зрения выполнять навигационные задачи так же хорошо, как и зрячим людям. Это то, чего мы не видели раньше в других навигационных устройствах.

Shape необычен тем, что использует нашу способность воспринимать информацию через прикосновения, что выходит за рамки вибрации. У людей есть врожденная способность чувствовать и интерпретировать формы с помощью рук, причем без особой концентрации. Использование этой способности позволяет нам создать устройство, которое просто освоить и не утомляет при использовании.

В исследовании сравнивались результаты 10 участников с нарушениями зрения и 10 зрячих участников, проверялась их способность как можно быстрее находить цели в контролируемой обстановке в помещении, измерялось время, необходимое для нахождения виртуальных целей, и эффективность нахождения этих целей.

Исследование показало, что не было существенной разницы в результатах между слабовидящими участниками, использующими Shape, и зрячими участниками, использующими только естественное зрение. Также было установлено, что участники с нарушениями зрения значительно быстрее находили цели с помощью Shape, чем с помощью вибрационной технологии. Отзывы показали, что участники с нарушениями зрения предпочитают использовать Shape, а не вибрационную технологию.

Есть надежда, что устройство, которое считается самым совершенным в своем роде, может стать будущим навигационной технологии для людей с нарушениями зрения, поскольку устройство Shape имеет заметные преимущества перед существующими инструментами, используемыми для ориентации людей с нарушениями зрения.

Доктор Роберт Куинн, генеральный директор MakeSense Technology, заявил:

Впечатляющие результаты этого исследования демонстрируют огромный потенциал этой технологии для улучшения мобильности людей с нарушениями зрения.

Опираясь на результаты исследования, описанные в этой статье, MakeSense разрабатывает продукт для поиска пути вслепую, который использует последние достижения в области пространственного искусственного интеллекта и компьютерного зрения без необходимости обучения интерпретации. Мы планируем, что наш первый продукт будет доступен к концу 2025 года.

В настоящее время люди с нарушениями зрения чаще всего пользуются вспомогательными средствами, такими как белые трости или собаки-поводыри. Хотя собаки-поводыри часто эффективны, они требуют дорогостоящего обучения у специалистов и могут обходиться в тысячи фунтов стерлингов в год. Белые трости позволяют осуществлять навигацию посредством процесса исключения, подсказывая пользователям, куда не следует идти, а не куда нужно идти. Этот процесс ограничивает способность пользователя свободно ориентироваться в сложной обстановке.

Последние разработки в области технологий, как правило, сосредоточены на использовании слуховых интерфейсов, которые дают звуковые сигналы, такие как «поверните налево на следующем повороте», или вибрационной обратной связи, которая предупреждает пользователя с помощью вибрации, указывающей, куда двигаться.

Слуховые интерфейсы могут помешать людям услышать важные звуковые сигналы, предупреждающие о надвигающейся опасности, и снизить способность пользователей к полноценному взаимодействию с окружающим миром. Вибрационная обратная связь может привести к онемению после длительного использования, а исследования показали, что пользователи могут быстро раздражаться и отвлекаться из-за частых вибрационных ощущений.

Чтобы проверить эффективность Shape в сравнении с вибрационной технологией и естественным зрением в контролируемой среде, исследователи разработали симуляцию реальной навигации, которая уменьшила вероятность значительных различий между экспериментами.

Предполагается, что в реальном мире условия навигации будут значительно отличаться из-за изменений погоды и присутствия других пешеходов или объектов. Также ожидается, что в реальном мире часто будет несколько вариантов потенциальных целей, а не одна цель, которая была представлена по отдельности в эксперименте.

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как устройство Shape работает в более разнообразных реальных сценариях.

Устройство Shape было разработано совместно с MakeSense Technology, стартап-компанией, соучредителем которой в Imperial стал доктор Роберт Куинн, выпускник Imperial PhD в области машиностроения. На ранних этапах компания получила поддержку от процветающей предпринимательской экосистемы Imperial, которая направлена на разработку инновационных решений, способных изменить мир к лучшему.

После завершения исследования Shape компания MakeSense занялась дальнейшим развитием технологии, чтобы использовать ее для реальной навигации на улице. Предполагается, что устройство будет готово к практическому использованию в реальных условиях в ближайшие годы.

10.12.2024