2017年6月28日

交大攜手MIT研發盲人導航系統


獲義大利盲人男高音安德烈‧波伽利肯定


交通大學電控所王學誠助理教授團隊與MIT麻省理工學院合作發表「穿戴式視覺系統與觸覺回饋」盲人導航系統,以感測裝置搭配震動腰帶,輔助盲人規避路障、規劃安全路徑。此研發在2017 ICRA國際會議中獲得高度關注,可望將技術產品化,提供盲人更安全便利的生活。

王學誠教授過去在MIT擔任博士後研究員,專研機器人及自駕車研發。2012年知名義大利盲人男高音安德烈‧波伽利(Andrea Bocelli)資助MIT團隊,希望用科技改善盲人的生活經驗,王學誠教授在其指導教授賽斯.泰勒(Seth Teller)領軍下開始盲人輔助科技相關研究,進行穿戴式視覺演算法和系統開發,研發出可輔助盲人的原型機。

2016年王學誠教授返台任教,帶領交大團隊參與計畫,由電控所黃亦為同學協助視覺系統開發及最佳化,實際前往MIT進行盲人使用者測試與實驗;林倪靜、 陳季希、莊子寬同學協助觸覺回饋開發測試及協助使用者實驗。

此盲人導航系統以頸掛式深度感測裝置及震動腰帶輔助盲人在室內規避路障、規劃安全路徑及尋找特定物件(如空椅子)。深度感測裝置利用深度攝影機感測使用者前方環境,經過處理器計算出三維影像模型後,擷取資訊發送訊號至震動腰帶;震動腰帶由五個震動馬達組成,對應前方五個方向:左前30度、左前15度、前方、右前15度、右前30度,深度感測裝置量測到障礙物後,即發出震動提醒使用者,並依障礙物距離調整震動強度,使盲人在不同環境下產生環境認知。

王學誠教授表示,開發過程中團隊深感使用者需求的重要性,開發初期每兩週便與盲人使用者進行系統測試,取得回饋後做為系統改進依據,前後共有超過15名盲人實際參與,逐步調整讓系統臻於完美。經過實驗證明,此裝置減少盲人在室內86%的碰撞率,大幅降低盲人在日常生活可能遭遇的意外傷害,對盲人帶來顯著幫助。

淡江大學視障資源中心系統工程師張金順認為系統概念很好,深度鏡頭能協助視障者偵測障礙物,對行走有很大的幫助,過去很多團隊有類似概念,但僅在研發及實驗階段,期待交大團隊能將設計化為成品幫助更多視障人士。

王學誠教授表示,2015年他與MIT團隊到安德烈‧波伽利位於義大利的家中展示系統,安德烈給予成果很正面的評價,他母親也提出許多盲人的需要,詢問以現在的科技是否能達成,「這些問題都是極具挑戰的研究,安德烈十二歲失明,他母親已經期待了三十多年,希望科技能改善盲人的生活。」王學誠教授說這帶給他很大的提醒,科技及研究要能幫助人,才能發揮價值,也讓他產生更大的力量與動機,繼續在輔助科技的路上努力。

團隊參與今年六月於新加坡舉辦的ICRA IEEE機器人與自動化國際會議,獲得國際高度關注及《經濟學人》採訪報導。目前與多家新創空司接洽中,討論系統產品化的可能,期望提供更多盲人使用,身處更安全便利的生活環境中。

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