Разработана умная роботизированная инвалидная коляска

Исследователи из Мичиганского университета разработали умную инвалидную коляску, которая может улучшить качество жизни людей, которые временно или постоянно не могут ходить. Коляска умеет прокладывать маршрут сама, но если пользователь отдает приказ, она подчиняется. Такое сочетание автономности и управляемости коляски обеспечивает высокую степень комфорта.
Разработана умная роботизированная инвалидная коляска
Инвалидная коляска CoNav Chair. Xu et al.
Последние достижения в области взаимодействия человека и инфраструктуры, электронной инженерии, робототехники и искусственного интеллекта открыли новые возможности для развития вспомогательных и медицинских технологий. К ним относятся устройства, которые помогают людям с физическими и когнитивными нарушениями, поддерживая их в повседневной деятельности.

Исследователи из Мичиганского университета разработали умную инвалидную коляску CoNav, управляемую с помощью операционной системы Robot Operating System (ROS). Новая инвалидная коляска, представленная в статье на сервере препринтов arXiv, может улучшить качество жизни людей, которые временно или постоянно не могут ходить.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Соавтор работы Винет Камат говорит: «Мобильность играет фундаментальную роль в независимой жизни, социальном участии и общем качестве жизни. Хотя инвалидные коляски с электроприводом улучшили мобильность многих пользователей, они все еще представляют собой проблемы в эксплуатации, особенно при навигации по сложным средам».

История инвалидных колясок.
История инвалидных колясок.
Xu et al.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Умное кресло-коляска, разработанное командой Мичиганского университета, состоит из различных базовых компонентов, включая конструкцию кресла, колеса, джойстик и различные датчики. Управляя джойстиком, пользователи могут указывать направление, в котором они хотели бы, чтобы кресло двигалось.

Коляска оснащена датчиками (LiDAR, камера), которые обнаруживают препятствия и, стены. Используя эти датчики, коляска находит оптимальный путь к пункту назначения.

Система сенсоров CoNav.
Система сенсоров CoNav.
Xu et al.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Коляска предлагает возможность адаптивного управления. Вместо того, чтобы всегда следовать указаниям пользователей или полностью их игнорировать, она включает эти указания в свой собственный навигационный план.

Если пользователи дают указания, куда бы они хотели доехать (то есть активно управляют коляской), она отдавает предпочтение их указаниям перед созданным ей самой планом навигации. И наоборот, когда пользователи перестают давать указания с помощью джойстика, система берет на себя управление, обеспечивая безопасную и плавную навигацию.

Камат говорит: «Коляска снижает усилия пользователя, поскольку людям, использующим ее, не нужно постоянно корректировать ее движения, как при использовании ручных инвалидных кресел. Кроме того, она может предотвращать столкновения, избегая препятствий и при этом подчиняясь пользователю».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Эксперименты в физическом пространстве

Исследовательская группа оценила свое кресло в серии реальных экспериментов, проведенных в закрытом помещении, включающем статические и динамические (т.е. движущиеся) препятствия.

Исследователи обнаружили, что CoNav позволяет пользователям достигать желаемого пункта назначения быстрее, чем кресла-коляски, которыми можно управлять только вручную. Люди, опробовавшие кресло в ходе исследований, отметили, что чувствуют себя более комфортно и уверенно, когда используют CoNav, поскольку ощущают, что по-прежнему контролируют ее движения, и могут пользоваться возможностями автономной навигации, когда это необходимо.

В будущем кресло CoNav может быть коммерциализировано и развернуто в медицинских учреждениях. По мере того как города будут становиться все более умными, кресло можно будет подключить к другим навигационным устройствам на базе интернета вещей, таким как умные пешеходные переходы, лифты или системы ориентации внутри помещений, что позволит пользователям безопасно перемещаться в городских ландшафтах.