Der LIDAR-Sensor und die Räder am Ende des Stocks. (Andrew Brodhead/Stanford University) Der Standard-Stock ist für viele sehbehinderte Menschen ein unverzichtbares Hilfsmittel für unterwegs, bietet aber bisher kaum bezahlbare moderne Verbesserungen – das möchte eine Gruppe von Forschern ändern.
Das Team hat sich die für autonome Fahrzeuge entwickelte Technologie ausgeliehen und einen selbstnavigierenden intelligenten Gehstock entwickelt, der Hindernisse in der Umgebung erkennen und den Benutzer sicher von ihnen wegbewegen kann.
In Tests steigerte der intelligente, erweiterte Gehstock die Gehgeschwindigkeit sehbehinderter Freiwilliger um 18 Prozent. Für die 250 Millionen Menschen Menschen mit Sehbehinderungen auf der ganzen Welt könnten diese unterstützende Technologie zu einer erheblichen Verbesserung ihrer Lebensqualität führen.
„Wir wollten etwas Benutzerfreundlicheres als nur einen weißen Gehstock mit Sensoren“, sagt Maschinenbauingenieur Patrick Slade von der Stanford University in Kalifornien. „Etwas, das Ihnen nicht nur sagt, dass sich ein Objekt im Weg befindet, sondern Ihnen auch sagt, um welches Objekt es sich handelt, und Ihnen dann dabei hilft, sich darin zurechtzufinden.“
Der intelligente Gehstock ist stark darauf angewiesen LIDAR (Light Detection and Ranging), das reflektierende Laser verwendet, um Objekte und nur Entfernungen zu erkennen. In Smartphones übliche Sensoren – GPS, Beschleunigungsmesser, Magnetometer und Gyroskope – verfolgen jeweils die Position, Geschwindigkeit und Richtung des Benutzers.
Softwareseitig nutzt der Cane mehrere künstliche Intelligenz Algorithmen, einschließlich gleichzeitige Lokalisierung und Kartierung (SLAM) – eine Möglichkeit, eine Karte eines unbekannten Gebiets zu erstellen und gleichzeitig den Standort eines Benutzers darin zu verfolgen.
An der Spitze des Gehstocks kann ein motorisiertes, omnidirektionales Rad den Wanderer in die eine oder andere Richtung schubsen und sogar dazu verwendet werden, jemanden zu einem Ziel zu leiten, z Kaffee Einkaufen (ähnlich wie ein Smartphone oder ein Auto-Navigationssystem).
„Wir möchten, dass die Menschen die Kontrolle behalten, ihnen aber das richtige Maß an sanfter Führung bieten, um sie so sicher und effizient wie möglich dorthin zu bringen, wo sie hin wollen.“ says computer scientist Mykel Kochenderfer , ebenfalls aus Stanford.
(Andrew Brodhead/Stanford University)
Dies ist nicht das erste Mal, dass Technologie in intelligente Gehstöcke gepackt wird, aber aktuelle Modelle sind schwer und teuer. Dieser neue ist leicht und könnte für ein paar hundert Dollar erhältlich sein – weniger als ein Zehntel der Kosten einiger bestehender Smart Canes.
Der Stock wurde entwickelt mit Hilfe von sehbehinderten Menschen, die „unglaubliches Feedback“ gaben laut Slade . Viele Entscheidungen rund um Design und Navigation wurden auf der Grundlage des Feedbacks derjenigen getroffen, die das Gerät tatsächlich verwenden würden.
Derzeit handelt es sich jedoch noch um einen Forschungsprototyp. Das Team hat seinen Entwurf als Open-Source-Lösung bereitgestellt, sodass jeder mit dem erforderlichen Know-how und den erforderlichen Materialien (die etwa 400 US-Dollar kosten) seine eigene Version des intelligenten Gehstocks bauen und bei seiner Entwicklung mithelfen kann.
„Wir wollten dieses Projekt hinsichtlich einfacher Replikation und Kosten optimieren.“ says Kochenderfer . „Jeder kann den gesamten Code, die Stückliste und die elektronischen Schaltpläne kostenlos herunterladen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaftsrobotik .