“智能”手杖帮助视障人士开杂货店

图片：协同人工智能和机器人实验室

科罗拉多大学博尔德分校的一组工程师正在使用人工智能 (AI) 为盲人或视障人士开发“智能”手杖。

该研究发表在IEEE上。

据该团队称，智能手杖最终可以帮助盲人完成各种任务，例如在杂货店购物或找地方坐下。

Shivendra Agrawal 是计算机科学系的博士生。

“我真的很喜欢杂货店购物，并且在商店里花费了大量时间，”Agrawal 说。“然而，很多人无法做到这一点，而且它确实具有限制性。我们认为这是一个可以解决的问题。”

设计智能手杖

拐杖类似于手杖，但又有点不同。首先，它有一个摄像头并使用计算机视觉技术，帮助它绘制和分类其环境。然后，它可以通过手柄中的振动和语音指示来引导用户。

该团队表示，该设备不能替代让地方更容易到达的地方，但原型可以帮助数百万人变得更加独立。

“人工智能和计算机视觉正在改进，人们正在使用它们来制造自动驾驶汽车和类似的发明，”Agrawal 说。“但这些技术也有可能改善许多人的生活质量。”

“想象一下你在一家咖啡馆里，”Agrawal 继续说道。“你不想随便坐着。你通常坐在靠墙的位置以保护你的隐私，而且你通常不喜欢与陌生人面对面坐下。”

实验咖啡馆和杂货店

为了更好地了解盲人或视力受损者的决策需求，研究人员在他们的实验室中创建了一个实验性咖啡馆。为了研究如何使用智能手杖在障碍物和家具中导航，顾客被要求穿越迷宫般的环境并更新他们的体验。

受试者配备了一个装有笔记本电脑的背包和最先进的手杖，使用附带的相机扫描房间。他们笔记本电脑中的高级算法评估了环境中的特征，然后绘制出选择座位的最佳路线——就像自动车辆导航系统一样。

该研究展示了成功且令人鼓舞的结果，表明实验对象能够在 12 次试验中的 10 次中准确定位椅子。在实验期间，测试参与者的视力被遮挡。该团队现在的目标是通过让视力下降或失明的人参与进来，以巩固他们的发现。

Agrawal 和他的团队随后开发了该工具来应对在商店货架上看似相同的选项中寻找商品的挑战。该设备可以帮助人们轻松地从大量可用产品中识别出他们想要的产品。

在他们的实验室中，该团队设计了一个栩栩如生的食品杂货货架——上面摆放着不同品牌的麦片。他们制作了一个庞大的产品照片数据库，将其输入专用软件，让研究对象仅使用手杖即可扫描和选择产品。

“它为存在的物体打分，选择最有可能的产品，”Agrawal 说。“然后系统会发出诸如‘向左移动一点’之类的命令。”

Agrawal 说，在现实世界中使用手杖还需要一段时间。该团队希望首先使其更紧凑，以一种与连接在手杖上的标准智能手机配合使用的方式进行设计。

“我们的目标是使这项技术成熟，同时也吸引其他研究人员进入辅助机器人领域，”Agrawal 说。“我们认为辅助机器人技术有可能改变世界。”