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雙足機械人能跑也能飛
輕盈智能手杖識自動導航
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2021 11月16日 星期
 
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輕盈智能手杖識自動導航

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⬆手杖感測器僅重三磅


斯坦福團隊推出新型智能手杖


手杖會自動導航

    輕盈智能手杖識自動導航

    對於視覺障礙者來說,能夠在室外自由而無顧慮地行走或許是其夢寐以求的事。近日,美國斯坦福團隊推出新型智能手杖,可代替導盲犬,還會自動導航。

    斯坦福智能系統實驗室的研究生研究助理、發表在《科學機器人》雜誌上的一篇描述增強型手杖的論文的第一作者派翠克 · 斯萊德說:“我們想要一種更人性化的東西,而不僅僅是帶有感測器的白色手杖。

    對視障人士而言,手杖是一種簡單但至關重要的工具。斯坦福大學的研究人員現在推出了一種經濟實惠的機械人手杖,可以安全有效地引導視力障礙人士穿越環境。

    團隊為他們的增強型手杖配備了雷射雷達感測器,這是一種基於鐳射的技術,用於一些自動駕駛汽車,用於測量附近障礙物的距離。該手杖還集成了智能手機式GPS、加速度計、磁力計和陀螺儀,以監控用戶的位置、方向、速度和方向。底部尖端的電動全向輪保持與地面的接觸,並輕輕拉動和推動用戶繞過障礙物。手杖使用人工智能生成的演算法來實際引導使用者朝着一個目標——比如咖啡店或地鐵——而不是僅僅遠離障礙物。

    團隊在演示中分別讓視力正常和視力受損的參與者在蒙住眼睛的情況下完成日常導航挑戰——步行走廊、避開障礙物和穿越室外航點。從而將增強型手杖與普通白色手杖進行了比較。在所有實驗中,使用該增強型手杖的參與者步行速度比使用普通白手杖的參與者普遍提高了許多,無論是視力正常的人還是視覺障礙者,結果都是如此。

    該團隊表示,步行速度的增加可能是由於準確的轉向輔助、減少的認知負荷、更少的與環境的接觸以及更高的參與者信心。

    據悉,增強型手杖並不是第一個智能手杖,研究感測器手杖可能既重又昂貴——重達五十磅,成本約為六千美元(折合約四萬六千六百港元),當前可用的感測器手杖在技術上受到限制,只能檢測用戶正前方的物體。但增強型手杖運動尖端感測器僅重三磅,可以使用現成的部件和免費的開源軟件在家中構建,售價為四百美元(折合約三千一百一十港元)。

    根據世界衛生組織發佈的首份《世界視力報告》,目前全球有超過廿二億人視力受損或失明,其中有超過十億人是因近視、遠視、青光眼和白內障等問題未得到必要的治療所導致。對於視力受損的人來說,在不熟悉的路線上行走極具挑戰性,因為這可能需要避開障礙物、識別物體以及在室內和室外進行尋路。

    手杖目前仍然是一個研究原型,在投入日常使用之前,需要進行大量重要的工程和實驗。下一步要做的是簡化設計並擴大生產規模,使增強型手杖更加實惠。

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