La « canne blanche » moderne et robotique apporte une aide à la navigation au 21e siècle

La « canne blanche » moderne financée par les NIH apporte une aide à la navigation au 21e siècle

L’auteur de l’étude Lingqiu Jin teste la canne robotique. Crédit : Cang Ye, VCU

Équipée d’une caméra 3D couleur, d’un capteur de mesure inertielle et de son propre ordinateur de bord, une canne robotique récemment améliorée pourrait offrir aux utilisateurs aveugles et malvoyants une nouvelle façon de naviguer à l’intérieur. Lorsqu’il est associé au dessin architectural d’un bâtiment, l’appareil peut guider avec précision un utilisateur vers un emplacement souhaité avec des indices sensoriels et auditifs, tout en aidant simultanément l’utilisateur à éviter les obstacles tels que les boîtes, les meubles et les surplombs. Le développement de l’appareil a été cofinancé par le National Eye Institute (NEI) des National Institutes of Health et le National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB). Les détails de la conception mise à jour ont été publiés dans la revue Journal IEEE/CAA d’Automatica Sinica.

« De nombreuses personnes dans la communauté des malvoyants considèrent la canne blanche comme leur outil de navigation le meilleur et le plus fonctionnel, bien qu’il s’agisse d’une technologie centenaire », a déclaré Cang Ye, Ph.D., auteur principal de l’étude et professeur d’informatique. au College of Engineering de la Virginia Commonwealth University, à Richmond. « Pour les personnes voyantes, des technologies telles que les applications basées sur le GPS ont révolutionné la navigation. Nous souhaitons créer un appareil qui comble de nombreuses lacunes en termes de fonctionnalités pour les utilisateurs de canne blanche. »

Bien qu’il existe des applications basées sur les téléphones portables qui peuvent fournir une aide à la navigation, en aidant les utilisateurs aveugles à rester dans les passages pour piétons, par exemple, les grands espaces à l’intérieur des bâtiments constituent un défi majeur, en particulier lorsque ces espaces ne sont pas familiers. Les versions antérieures de la canne robotique de Ye ont commencé à s’attaquer à ce problème en incorporant les plans d’étage des bâtiments ; l’utilisateur pouvait dire à la canne s’il souhaitait y aller, et la canne – par une combinaison d’indices auditifs et d’une pointe de roulement robotique – pouvait guider l’utilisateur vers sa destination. Mais lorsqu’il est utilisé sur de longues distances, les inexactitudes dans l’emplacement de l’utilisateur peuvent s’accumuler, laissant finalement l’utilisateur à un emplacement incorrect.

Pour aider à corriger ce problème, Ye et ses collègues ont ajouté une caméra à profondeur de couleur au système. À l’aide de la lumière infrarouge, un peu comme la caméra frontale d’un téléphone portable, le système peut déterminer la distance entre la canne et d’autres objets physiques, y compris le sol, des éléments tels que les portes et les murs, ainsi que les meubles et autres obstacles. En utilisant ces informations, ainsi que les données d’un capteur inertiel, l’ordinateur de bord de la canne peut cartographier l’emplacement précis de l’utilisateur avec le dessin architectural ou le plan d’étage existant, tout en alertant l’utilisateur des obstacles sur son chemin.

« Alors que certaines applications pour téléphones portables peuvent donner aux gens des instructions de navigation auditives, lorsque vous tournez un coin par exemple, comment savez-vous que vous avez réalisé le bon montant ? » dit Ye. « La pointe roulante de notre canne robotique peut vous guider pour tourner juste au bon point et exactement au bon nombre de degrés, que ce soit 15 degrés ou 90. Cette version peut également vous alerter sur les obstacles en surplomb, ce qu’une canne blanche standard ne peut pas faire. « 

Il reste encore quelques problèmes à résoudre avant que le système ne soit prêt pour le marché – il est encore trop lourd pour une utilisation régulière, par exemple, et l’équipe de Ye cherche un moyen d’affiner l’appareil. Néanmoins, avec la possibilité de basculer facilement entre son mode automatisé et un « mode canne blanche » plus simple et non robotique, Ye pense que cet appareil pourrait fournir un outil d’indépendance clé pour les aveugles et les malvoyants, sans perdre les caractéristiques de la canne blanche. qui ont résisté à l’épreuve du temps.


Développer un outil pour augmenter la mobilité des aveugles


Plus d’information:
He Zhang et al, Un système de positionnement visuel basé sur une caméra RVB-D pour la navigation assistée par une aide à la navigation robotique, Journal IEEE/CAA d’Automatica Sinica (2021). DOI: 10.1109/JAS.2021.1004084

Fourni par le National Eye Institute

Citation: La « canne blanche » robotique moderne apporte une aide à la navigation au 21e siècle (2021, 8 septembre) récupérée le 8 septembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-09-modern-robotic-white-cane-21st. html

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