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다음으로 인용 원본 문서에 대한 인용 참조입니다.Aliaksei L. Petsiuk 및 조슈아 M. 피어스. 시각 장애인을 위한 저비용 오픈 소스 초음파 감지 기반 탐색 지원 . 센서 2019, 19(17), 3783; https://doi.org/10.3390/s19173783 사전 인쇄 , 학계

1900만 명의 미국인이 심각한 시력 상실을 겪고 있습니다. 이들 중 70% 이상이 정규직으로 일하고 있지 않으며, 4분의 1 이상이 빈곤선 이하의 생활을 하고 있습니다. 전 세계적으로 시각 장애인은 3,600만 명에 달하지만 흰 지팡이를 사용하거나 값비싼 상업용 감각 대체품을 사용하는 사람은 절반 미만입니다. 시각 장애가 있는 사람들의 삶의 질은 결과적인 독립성 부족으로 인해 저하됩니다. 이러한 과제를 완화하기 위해 이 연구에서는 시력을 잃은 사람들이 탐색하고, 주변 환경에서 방향을 찾고, 이동할 때 장애물을 피할 수 있도록 하는 저비용(<$24), 오픈 소스 탐색 지원 시스템의 개발에 대해 보고합니다. 이 시스템은 주로 저비용 3D 프린팅/밀링을 사용하는 디지털 분산 제조로 만들 수 있습니다. 자연스러운 능동 감지 접근 방식을 활용하여 지점 간 정보를 전달하고 3m 거리 범위 내에서 다양한 진동 패턴을 사용하여 측정값을 햅틱 피드백으로 변조합니다. 개발된 시스템을 사용하면 시력을 잃은 사람들이 탐색, 방향 조정 및 장애물 감지(>20cm 정지, 최대 0.5m/s 이동) 등의 주요 작업을 해결하여 안전과 이동성을 보장할 수 있습니다. 눈을 가린 채 눈을 가린 참가자들은 실내 및 실외 탐색, 다른 보행자와의 충돌 방지 등 8가지 주요 일상 탐색 및 안내 작업을 위한 장치를 성공적으로 시연했습니다.

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동기 부여 및 프로젝트 설명

1900만 명의 미국인이 심각한 시력 상실을 겪고 있습니다. 70% 이상이 정규직으로 고용되지 않고 있으며, 4분의 1 이상이 빈곤선 이하의 생활을 하고 있습니다. 전 세계적으로 시각 장애인은 3,600만 명에 달하지만 흰 지팡이를 사용하거나 값비싼 상업용 감각 대체품을 사용하는 사람은 절반 미만입니다. 시각 장애가 있는 사람들의 삶의 질은 결과적인 독립성 부족으로 인해 저하됩니다. 이러한 과제를 완화하기 위해 이 연구에서는 시력을 잃은 사람들이 탐색, 방향 설정, 장애물 감지 등의 주요 작업을 해결하여 시력을 보장할 수 있는 저비용(<$24), 오픈 소스 탐색 지원 시스템 개발에 대해 보고합니다. 안전과 이동성.

제안된 시스템은 대부분 디지털 방식으로 배포되어 제조될 수 있습니다. 자연스러운 능동 감지 접근 방식을 활용하여 지점 간 정보를 전달하고 3미터 거리 범위 내에서 다양한 진동 패턴을 사용하여 측정값을 햅틱 피드백으로 변조합니다. 개발된 시스템을 사용하면 시력을 잃은 사람들이 내비게이션, 방향 및 장애물 감지(>20cm 정지 상태 및 최대 0.5m/s 이동) 등의 주요 작업을 해결하여 안전과 이동성을 보장할 수 있습니다. 시력이 있는 눈을 가린 참가자는 장치를 성공적으로 시연했습니다. 실내 및 실외 탐색, 다른 보행자와의 충돌 방지를 포함한 8가지 주요 일상 탐색 및 안내 작업.

디자인 과정

Blind Person's Assistant 의 첫 번째 버전은 2018년 Joshua M. Pearce 박사의 "오픈 소스 3D 프린팅" 과정을위한 OSAT(Open Source Appropriate Technology) 프로젝트 의 일부로 발표되었습니다 .

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금발 엉덩이 04 apetsiuk.jpg

케이스 디자인에 다양한 재료와 형태를 사용하여 기능성과 인체공학성을 개선하기 위한 여러 번의 반복이 있었습니다. 전자 부품도 최소한의 크기로 효과적인 기능을 유지하기 위해 대폭 수정되었습니다. FFF 3D 프린팅 기술은 최고의 분산 및 복제 기능을 제공하는 동시에 유연한 필라멘트는 금속 부품 없이 안정적인 조립을 보장하고, 상처 없이 손목에 쉽게 맞으며, 센서 코어를 단단히 고정하고 과도한 진동을 흡수합니다.

장치의 예비 테스트는 세 명의 참가자 모두가 방법 섹션에 설명된 8가지 작업을 완료할 수 있다는 점을 기반으로 성공적인 것으로 결정되었습니다. 실험 중 모든 참가자는 햅틱 인터페이스의 효율성, 학습 및 적응 프로세스의 직관성, 장치의 유용성에 주목했습니다. 이 시스템은 빠른 응답을 제공하고 사람이 움직이는 물체를 감지할 수 있도록 해줍니다. 이는 사람의 기본 감각 인식을 자연스럽게 보완하고 움직이거나 정지된 물체를 감지할 수 있게 해줍니다.

더 많은 데이터를 얻고 개발된 시스템 성능에 대한 포괄적인 분석을 수행하기 위한 추가 실험이 필요합니다. 또한 고주파 진동, 저주파 충격 및 다양한 주기의 비트 패턴을 교대로 변경하면 감각 인식 범위가 크게 확장될 수 있으므로 촉각 피드백의 효율성을 향상시킬 수도 있습니다.

결론

개발된 저비용(<$24 USD) 오픈 소스 탐색 지원 시스템을 사용하면 시력을 잃은 사람들이 탐색, 방향 및 장애물 감지(>20cm 정지 및 최대 0.5m/s 이동)와 같은 주요 작업을 해결할 수 있습니다. 최대 3미터의 거리 범위)로 안전성과 이동성을 보장합니다. 이 장치는 직관적인 햅틱 피드백을 시연했으며 짧은 연습을 통해 사용하기가 더 쉬워졌습니다. 이는 독립적인 장치로 또는 감각 증강 수단(예: 흰 지팡이)에 대한 보완 부품으로 주로 디지털 방식으로 제조될 수 있습니다. 이 장치는 관찰된 대부분의 상용 제품과 유사한 거리 범위에서 작동하며 높은 기술 자격이 없는 사람도 복제할 수 있습니다. 사용 가능한 상용 제품의 가격은 미화 100~800달러로 다양하므로 비용 절감 효과는 최소 76%에서 97% 이상이었습니다.

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저자알리악세이 페시우크
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만들어진2019년 6월 29일 Aliaksei Petsiuk 작성
수정됨2024년 2월 23일 유지보수 스크립트 기준
다음으로 인용Aliaksei Petsiuk (2019-2024). "시각장애인을 위한 저가형 오픈소스 초음파 감지 기반 내비게이션 지원" . Appropedia . 2024년 5월 14일에 확인함 .
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