پنج نوآوری از فناوری‌های جدید برای افراد دارای اختلال بینایی، نابینایی استفاده می‌کنند

در طول ماه آگاهی کم بینایی، مؤسسه ملی چشم (NEI)، بخشی از مؤسسه ملی بهداشت، فناوری‌ها و ابزارهای جدیدی را برای کمک به 4.1 میلیون آمریکایی که با بینایی یا نابینایی زندگی می‌کنند، برجسته می‌کند. هدف این نوآوری ها کمک به افراد مبتلا به از دست دادن بینایی است تا به راحتی وظایف روزانه خود را انجام دهند، از پیمایش ساختمان های اداری گرفته تا عبور از خیابان. بسیاری از نوآوری‌ها از بینایی کامپیوتری بهره می‌برند، فناوری که رایانه‌ها را قادر می‌سازد مجموعه پیچیده تصاویر، اشیاء و رفتارها را در محیط اطراف شناسایی و تفسیر کنند.

کم بینایی به این معنی است که حتی با عینک، لنزهای تماسی، دارو یا جراحی، انجام کارهای روزمره برای افراد دشوار است. Cheri Wiggs، Ph.D.، مدیر برنامه توانبخشی کم بینایی و نابینایی در NEI، توضیح داد که این می تواند بسیاری از جنبه های زندگی، از راه رفتن در مکان های شلوغ گرفته تا مطالعه یا تهیه یک وعده غذایی را تحت تاثیر قرار دهد. ابزارهای مورد نیاز برای درگیر ماندن در فعالیت های روزمره بر اساس درجه و نوع از دست دادن بینایی متفاوت است.

به عنوان مثال، گلوکوم باعث از دست دادن بینایی محیطی می شود که می تواند راه رفتن یا رانندگی را دشوار کند. در مقابل، دژنراسیون ماکولا مرتبط با سن بر دید مرکزی تأثیر می گذارد و در انجام کارهایی مانند خواندن مشکل ایجاد می کند. در اینجا نگاهی به چند فناوری در دست توسعه با بودجه NEI داریم که هدفشان کاهش تأثیر کم بینایی و نابینایی است.

عصا رباتیک

پیمایش در داخل خانه می تواند به ویژه برای افراد کم بینا یا نابینا چالش برانگیز باشد. کانگ یی، دکترای دانشگاه آرکانزاس در لیتل راک، گفت: در حالی که دستگاه‌های کمکی مبتنی بر GPS موجود می‌توانند فرد را به یک مکان عمومی مانند ساختمان راهنمایی کنند، GPS در یافتن اتاق‌های خاص کمک چندانی نمی‌کند. Ye یک عصا رباتیک ایجاد کرده است که بازخوردی را در مورد محیط اطراف کاربر ارائه می دهد.

عصای نمونه اولیه Ye’s دارای یک دوربین سه بعدی کامپیوتری برای “دیدن” از طرف کاربر است.

همچنین دارای نوک غلتکی موتوری است که می تواند عصا را به سمت محل مورد نظر سوق دهد و به کاربر این امکان را می دهد که جهت عصا را دنبال کند. در طول مسیر، کاربر می تواند با میکروفون صحبت کند و یک سیستم تشخیص گفتار دستورات شفاهی را تفسیر کرده و کاربر را از طریق یک گوشی بی سیم راهنمایی می کند. رایانه‌ای به اندازه کارت اعتباری عصا نقشه‌های طبقات از پیش بارگذاری شده را ذخیره می‌کند. با این حال، Ye تصور می کند که می تواند پس از ورود به یک ساختمان، نقشه های طبقه را از طریق Wi-Fi بارگیری کند. کامپیوتر اطلاعات سه بعدی را در زمان واقعی تجزیه و تحلیل می کند و به کاربر از راهروها و پله ها هشدار می دهد. عصا با اندازه‌گیری حرکت دوربین با استفاده از روش بینایی کامپیوتری، موقعیت فرد را در ساختمان اندازه‌گیری می‌کند. این روش جزئیات یک تصویر فعلی گرفته شده توسط دوربین را استخراج می کند و آنها را با تصاویر قبلی مطابقت می دهد، بنابراین مکان کاربر را با مقایسه نماهایی که به تدریج تغییر می کنند، همه نسبت به یک نقطه شروع، تعیین می کند. علاوه بر دریافت حمایت NEI، Ye اخیراً از برنامه نوآوری تجاری سازی کالج NIH برای بررسی تجاری سازی عصای رباتیک کمک مالی دریافت کرد.

دستکش رباتیک دستگیره درها، اشیاء کوچک را پیدا می کند

در فرآیند توسعه عصای رباتیک، Ye متوجه شد که درهای بسته چالش دیگری برای افراد کم بینا و نابینا ایجاد می کند. او گفت: «پیدا کردن دستگیره یا دستگیره در و باز کردن در، سرعت شما را کاهش می دهد. برای کمک به فردی که بینایی ضعیفی دارد، اشیاء کوچک را سریعتر تشخیص دهد و آنها را بگیرد

در سطح پشتی یک دوربین و یک سیستم تشخیص گفتار وجود دارد که کاربر را قادر می‌سازد تا دستورات صوتی مانند «دسته در»، «لیوان»، «کاسه» یا «بطری آب» را به دستکش بدهد. دستکش دست کاربر را از طریق اعلان های لمسی به سمت شی مورد نظر هدایت می کند. Ye گفت: “هدایت دست فرد به چپ یا راست آسان است.” “یک محرک روی سطح انگشت شست به روشی بسیار شهودی و طبیعی از آن مراقبت می کند.” ترغیب کاربر به حرکت دادن دست خود به جلو و عقب، و درک چگونگی گرفتن یک شی، چالش برانگیزتر است.

Yantao Shen، همکار Ye’s Ph.D. در دانشگاه نوادا، Reno، یک سیستم لمسی ترکیبی جدید ایجاد کرد که شامل مجموعه‌ای از پین‌های استوانه‌ای است که یک محرک مکانیکی یا الکتریکی را ارسال می‌کنند. محرک الکتریکی یک حس الکترولمسی را ایجاد می کند، به این معنی که اعصاب روی پوست دست را تحریک می کند تا حس لامسه را شبیه سازی کند. چهار پین استوانه ای را در راستای طول انگشت اشاره خود تصور کنید. یکی یکی، از نزدیک ترین پین به نوک انگشت شما شروع می شود، پین ها به شکلی نبض می زنند که نشان می دهد دست باید به سمت عقب حرکت کند.

الگوی معکوس نشان دهنده نیاز به حرکت رو به جلو است.

در همین حال، یک سیستم الکترولمسی بزرگتر روی کف دست از یک سری پین های استوانه ای برای ایجاد یک نمایش سه بعدی از شکل جسم استفاده می کند. به عنوان مثال، اگر دست شما به دسته لیوان نزدیک می شود، شکل دسته را در کف دست خود حس می کنید تا بتوانید موقعیت دست خود را مطابق با آن تنظیم کنید. همانطور که دست شما به سمت دسته لیوان حرکت می کند، هر گونه تغییر جزئی در زاویه توسط دوربین مشاهده می شود و حس لامسه روی کف دست شما چنین تغییراتی را منعکس می کند.