Stanford, Baston inteligente autodirigido
El candidato al doctorado de Stanford, Michael John Raitor, prueba el bastón aumentado, creado con capacidades de búsqueda de caminos similares a las que se utilizan en los vehículos autónomos. | Andrew Brodhead
La mayoría conoce el bastón blanco como una herramienta simple pero crucial que ayuda a las personas con discapacidad visual a abrirse camino por el mundo. Investigadores de la Universidad de Stanford han introducido un bastón robótico asequible que guía a las personas con discapacidad visual de manera segura y eficiente a través de sus entornos.
Mira el bastón aumentado en acción:
Utilizando herramientas de vehículos autónomos, el equipo de investigación ha construido el bastón aumentado, que ayuda a las personas a detectar e identificar obstáculos, moverse fácilmente alrededor de esos objetos y seguir rutas tanto en interiores como en exteriores. Stanford, Baston inteligente autodirigido Stanford, Baston inteligente autodirigido
El bastón aumentado no es el primer bastón inteligente. Los bastones sensores de investigación pueden ser pesados y costosos, con un peso de hasta 50 libras y un costo de alrededor de $ 6,000. Los bastones sensores disponibles actualmente son tecnológicamente limitados, solo detectan objetos justo en frente del usuario. Los sensores de vanguardia para deportes de caña aumentada, pesan solo 3 libras, se pueden construir en casa con piezas listas para usar y software gratuito de código abierto, y cuestan $ 400. Stanford, Baston inteligente autodirigido Stanford, Baston inteligente autodirigido
Lea el estudio: «La detección multimodal y la asistencia de dirección intuitiva mejoran la navegación y la movilidad de las personas con problemas de visión«.
Los investigadores esperan que su dispositivo sea una opción asequible y útil para más de 250 millones de personas con problemas de visión en todo el mundo. Stanford, Baston inteligente autodirigido
«Queríamos algo más fácil de usar que un simple bastón blanco con sensores», dice Patrick Slade, asistente de investigación graduado en el Laboratorio de Sistemas Inteligentes de Stanford y primer autor de un artículo publicado en la revista Science Robotics que describe el bastón aumentado. «Algo que no solo te diga que hay un objeto en tu camino, sino que te dirá cuál es ese objeto y luego te ayudará a navegar alrededor de él». El papel viene con una lista de piezas descargable e instrucciones para soldar en casa. Stanford, Baston inteligente autodirigido
El bastón usa un sensor LIDAR para medir la distancia a los obstáculos cercanos y luego dirige a los usuarios alrededor de esas áreas. | Andrew Brodhead
Préstamo de tecnología de vehículos autónomos
El bastón aumentado está equipado con un sensor LIDAR. LIDAR es la tecnología basada en láser utilizada en algunos automóviles y aviones autónomos que mide la distancia a los obstáculos cercanos. El bastón tiene sensores adicionales que incluyen GPS, acelerómetros, magnetómetros y giroscopios, como los de un teléfono inteligente, que monitorean la posición, velocidad, dirección, etc. del usuario. El bastón toma decisiones utilizando algoritmos robóticos y de búsqueda de caminos basados en inteligencia artificial, como localización y mapeo simultáneos (SLAM) y servo visual, dirigiendo al usuario hacia un objeto en una imagen.
«Nuestro laboratorio se basa en el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica, y ha sido emocionante tomar algunos de los conceptos que hemos estado explorando y aplicarlos para ayudar a las personas con ceguera», dice Mykel Kochenderfer , profesor asociado de aeronáutica y astronáutica. y un experto en sistemas para evitar colisiones de aeronaves, quien es el autor principal del estudio. Stanford, Baston inteligente autodirigido Stanford, Baston inteligente autodirigido
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Montado en la punta de la caña está el pièce de résistance , una rueda motorizada omnidireccional que mantiene el contacto con el suelo. Esta rueda guía al usuario con problemas de visión tirando y empujando suavemente, a izquierda y derecha, alrededor de los impedimentos. Equipado con GPS integrado y capacidades de mapeo, el bastón aumentado puede incluso guiar al usuario a ubicaciones precisas, como una tienda favorita en el centro comercial o una cafetería local.
En pruebas del mundo real con usuarios que se ofrecieron como voluntarios a través del Centro de Palo Alto Vista para Ciegos y Discapacitados Visuales , los investigadores pusieron el bastón aumentado en manos de personas con discapacidades visuales, así como en personas videntes con los ojos vendados. Luego se les pidió que completaran los desafíos de navegación diarios: caminar por los pasillos, evitar obstáculos y atravesar puntos de referencia al aire libre.
“ Queremos que los humanos tengan el control, pero les proporcionamos el nivel adecuado de orientación suave para llevarlos a donde quieren ir de la manera más segura y eficiente posible”, dice Kochenderfer.
En ese sentido, sobresalió la caña aumentada. Aumentó la velocidad al caminar para los participantes con problemas de visión en aproximadamente un 20 por ciento sobre el bastón blanco solo. Para las personas videntes que llevaban los ojos vendados, los resultados fueron más impresionantes, aumentando su velocidad en más de un tercio. Una mayor velocidad al caminar está relacionada con una mejor calidad de vida, señala Slade, por lo que la esperanza es que el dispositivo pueda mejorar la calidad de vida de sus usuarios. Stanford, Baston inteligente autodirigido Stanford, Baston inteligente autodirigido
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Abrir acceso
Los académicos están abriendo todos los aspectos del proyecto. “Queríamos optimizar este proyecto para facilitar la replicación y el costo. Cualquiera puede descargar todo el código, la lista de materiales y los esquemas electrónicos, todo gratis ”, dice Kochenderfer.
Pero Kochenderfer señala que el bastón sigue siendo un prototipo de investigación. «Se necesitan muchos experimentos e ingeniería importantes antes de que esté listo para el uso diario», dice, y agrega que él y el equipo recibirían con agrado a socios en la industria que pudieran optimizar el diseño y aumentar la producción para hacer que la caña aumentada sea aún más asequible. .
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Los próximos pasos para el equipo incluyen mejoras en su prototipo y el desarrollo de un modelo que utiliza un teléfono inteligente de uso diario como procesador, un avance que podría mejorar la funcionalidad, ampliar el acceso a la tecnología y reducir aún más los costos.
Otros autores incluyen a Arjun Tambe en el Departamento de Ingeniería Mecánica de Stanford.
Más información sobre el trabajo de HAI
“La inteligencia artificial tiene el potencial de ayudarnos a realizar nuestro sueño compartido de un futuro mejor para toda la humanidad. En Stanford HAI, nuestra visión está guiada por nuestro compromiso de estudiar, guiar y desarrollar tecnologías y aplicaciones de IA centradas en el ser humano «.
– John Etchemendy y Fei-Fei Li, codirectores de Denning
Financiamiento proporcionado por la National Science Foundation, Stanford Graduate Fellowship y el Stanford Institute for Human-Centered AI (HAI) .