圖片：協(xié)同人工智能和機器人實驗室

科羅拉多大學博爾德分校的一組工程師正在使用人工智能 (AI) 為盲人或視障人士開發(fā)“智能”手杖。

該研究發(fā)表在IEEE上。

據(jù)該團隊稱，智能手杖最終可以幫助盲人完成各種任務，例如在雜貨店購物或找地方坐下。

Shivendra Agrawal 是計算機科學系的博士生。

“我真的很喜歡雜貨店購物，并且在商店里花費了大量時間，”Agrawal 說。“然而，很多人無法做到這一點，而且它確實具有限制性。我們認為這是一個可以解決的問題。”

設計智能手杖

拐杖類似于手杖，但又有點不同。首先，它有一個攝像頭并使用計算機視覺技術(shù)，幫助它繪制和分類其環(huán)境。然后，它可以通過手柄中的振動和語音指示來引導用戶。

該團隊表示，該設備不能替代讓地方更容易到達的地方，但原型可以幫助數(shù)百萬人變得更加獨立。

“人工智能和計算機視覺正在改進，人們正在使用它們來制造自動駕駛汽車和類似的發(fā)明，”Agrawal 說。“但這些技術(shù)也有可能改善許多人的生活質(zhì)量。”

“想象一下你在一家咖啡館里，”Agrawal 繼續(xù)說道。“你不想隨便坐著。你通常坐在靠墻的位置以保護你的隱私，而且你通常不喜歡與陌生人面對面坐下。”

實驗咖啡館和雜貨店

為了更好地了解盲人或視力受損者的決策需求，研究人員在他們的實驗室中創(chuàng)建了一個實驗性咖啡館。為了研究如何使用智能手杖在障礙物和家具中導航，顧客被要求穿越迷宮般的環(huán)境并更新他們的體驗。

受試者配備了一個裝有筆記本電腦的背包和最先進的手杖，使用附帶的相機掃描房間。他們筆記本電腦中的高級算法評估了環(huán)境中的特征，然后繪制出選擇座位的最佳路線——就像自動車輛導航系統(tǒng)一樣。

該研究展示了成功且令人鼓舞的結(jié)果，表明實驗對象能夠在 12 次試驗中的 10 次中準確定位椅子。在實驗期間，測試參與者的視力被遮擋。該團隊現(xiàn)在的目標是通過讓視力下降或失明的人參與進來，以鞏固他們的發(fā)現(xiàn)。

Agrawal 和他的團隊隨后開發(fā)了該工具來應對在商店貨架上看似相同的選項中尋找商品的挑戰(zhàn)。該設備可以幫助人們輕松地從大量可用產(chǎn)品中識別出他們想要的產(chǎn)品。

在他們的實驗室中，該團隊設計了一個栩栩如生的食品雜貨貨架——上面擺放著不同品牌的麥片。他們制作了一個龐大的產(chǎn)品照片數(shù)據(jù)庫，將其輸入專用軟件，讓研究對象僅使用手杖即可掃描和選擇產(chǎn)品。

“它為存在的物體打分，選擇最有可能的產(chǎn)品，”Agrawal 說。“然后系統(tǒng)會發(fā)出諸如‘向左移動一點’之類的命令。”

Agrawal 說，在現(xiàn)實世界中使用手杖還需要一段時間。該團隊希望首先使其更緊湊，以一種與連接在手杖上的標準智能手機配合使用的方式進行設計。

“我們的目標是使這項技術(shù)成熟，同時也吸引其他研究人員進入輔助機器人領(lǐng)域，”Agrawal 說。“我們認為輔助機器人技術(shù)有可能改變世界。”