变形装置帮助视障人士像视力正常的人一样执行定位任务

Josiah02 · 发表于 2024-12-11 19:51:44

根据帝国理工学院牵头的一项新研究，一种利用触觉感知信息的能力的导航技术可以帮助视障人士像视力正常的人一样执行定位任务。
伦敦帝国理工学院的研究人员与 MakeSense Technology 公司以及慈善机构 Bravo Victor 合作，开发出了一种名为“Shape”的变形设备，可以帮助视障人士通过触觉感知（即人们通过触觉了解物体信息的方式）进行导航。
该设备看起来像一支火炬，它可以弯曲来指示人们需要移动的位置，当用户面向正确的方向时，它就会变直。
在《科学报告》发表的一项名为“为视力障碍者设计的可变形触觉导航界面”的研究中，研究人员测试了视力障碍者使用形状和振动反馈技术（通常用于帮助视力障碍者导航）在 3D虚拟现实(VR) 空间中定位目标的能力。研究人员还招募了视力正常的个体，让他们仅使用自然视力在 VR 空间中定位目标。
这项研究的首席研究员、帝国理工学院电气与电子工程系的 Ad Spiers 博士说：“这项研究令人兴奋的地方在于，我们成功证明了 Shape 可以帮助视障人士像正常人一样完成导航任务。这是我们以前在其他导航设备上从未见过的。”
“形状之所以不同寻常，是因为它利用了我们通过触觉理解信息的能力，而这种能力超越了振动。人类天生就有能力通过双手感受和解读形状，而且不需要太过专注。利用这一点，我们可以创造出一种简单易学、使用起来不累的设备。”
研究比较了10名视障参与者和10名视力正常的参与者的结果，测试他们在受控的室内环境中尽快定位目标的能力，测量定位虚拟目标所需的时间以及定位这些目标的效率。
试验发现，使用 Shape 的视障参与者和仅使用自然视力的视力正常参与者的表现没有显著差异。试验还发现，使用 Shape 的视障参与者定位目标的速度明显快于使用振动技术。反馈显示，与振动技术相比，视障参与者更喜欢使用 Shape。
人们希望，这种被认为是同类设备中最先进的设备能够成为未来视障人士导航技术，因为 Shape 设备比目前用于引导视障人士的工具具有显著的优势。
MakeSense 科技公司首席执行官罗伯特·奎因博士表示：“这项研究的令人印象深刻的结果证明了这项技术具有巨大的潜力，可以为视障人士的行动能力带来彻底的改变。
“基于本文所述研究，MakeSense 正在开发一款盲人导航产品，该产品利用空间人工智能和计算机视觉领域的最新进展，无需进行解释性训练。我们的目标是在 2025 年底推出第一款产品。”
目前，视力障碍人士最常使用白手杖或导盲犬等辅助工具。虽然导盲犬通常很有效，但它们需要昂贵的专业培训，每年的饲养成本可能高达数千英镑。白手杖通过告诉用户哪里不能去，而不是哪里应该去，从而帮助用户通过排除法导航。这个过程限制了用户在复杂环境中自由导航的能力。
技术的最新发展往往侧重于使用听觉界面，它提供音频提示，例如“在下一个拐角处左转”，或振动反馈，通过振动模式提醒用户移动的位置。
听觉界面会阻碍人们听到即将发生危险的重要警告声，并会削弱用户与外界充分接触的能力。长时间使用振动反馈会导致麻木，研究表明，频繁的振动感觉会很快使用户烦躁和分心。
为了在受控环境中测试 Shape 针对振动技术和自然视觉的性能，研究人员设计了一个真实世界导航的模拟，以降低实验之间出现显著差异的可能性。
在现实导航场景中，天气变化和其他行人或物体的存在可能会使情况发生很大变化。现实场景中通常会有多个潜在目标选项，而不是实验中单独呈现的单个目标。
需要进一步研究来了解 Shape 设备在更多变的现实场景中的表现。
Shape 设备是与 MakeSense Technology 合作开发的，MakeSense Technology 是一家初创公司，由帝国理工学院机械工程专业博士毕业生 Robert Quinn 博士在帝国理工学院共同创立。在完成 Shape 研究后，MakeSense 致力于进一步开发该技术，以用于现实世界的户外导航。希望该设备能够在未来几年内投入实际使用。

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