دستگاه نوآورانه راه‌یابی نابینایان را آسان می‌کند

تکنولوژی نوآورانه ناوبری برای افراد با اختلال بینایی

تحقیقات جدیدی که توسط دانشگاه امپریال لندن انجام شده، نشان می‌دهد که یک فناوری نوین ناوبری که از حس لامسه برای درک اطلاعات استفاده می‌کند، می‌تواند به افراد با اختلال بینایی کمک کند تا وظایف موقعیت‌یابی را به خوبی انجام دهند، مشابه افراد بینا. محققان این دانشگاه، با همکاری شرکت MakeSense Technology و خیریه Bravo Victor، دستگاهی به نام Shape را توسعه داده‌اند که به افراد با اختلال بینایی کمک می‌کند تا با استفاده از درک لمسی، در محیط‌های مختلف حرکت کنند.

این دستگاه که شبیه یک چراغ قوه است، به گونه‌ای طراحی شده که برای نشان دادن جهت حرکت فرد، خم می‌شود و زمانی که کاربر به سمت درست نگاه می‌کند، راست می‌شود. در مطالعه‌ای که در نشریه Nature Scientific Reports منتشر شده، محققان بررسی کردند که افراد با اختلال بینایی چگونه می‌توانند با استفاده از Shape و فناوری بازخورد لرزشی، اهداف را در یک فضای واقعیت مجازی (VR) شناسایی کنند. همچنین، افراد بینا نیز برای این مطالعه انتخاب شدند تا اهداف را تنها با استفاده از بینایی طبیعی خود در فضای VR شناسایی کنند.

دکتر اد اسپیرز، محقق اصلی این مطالعه از دپارتمان مهندسی برق و الکترونیک دانشگاه امپریال، گفت: “نکته هیجان‌انگیز در این مطالعه این است که ما موفق شدیم نشان دهیم Shape می‌تواند به افراد با اختلال بینایی کمک کند تا وظایف ناوبری را به همان خوبی که افراد بینا انجام می‌دهند، انجام دهند. این چیزی است که قبلاً در دیگر دستگاه‌های ناوبری مشاهده نکرده بودیم.”

او افزود: “Shape به دلیل استفاده از توانایی ما در درک اطلاعات از طریق لمس، به روشی غیر از لرزش، منحصر به فرد است. انسان‌ها به طور طبیعی می‌توانند اشکال را از طریق دست‌های خود احساس و تفسیر کنند، بدون نیاز به تمرکز زیاد. بهره‌برداری از این توانایی به ما این امکان را می‌دهد که دستگاهی ساده و راحت برای یادگیری ایجاد کنیم.”

در این مطالعه، نتایج ۱۰ شرکت‌کننده با اختلال بینایی و ۱۰ شرکت‌کننده بینا مقایسه شد و توانایی آن‌ها در شناسایی اهداف در سریع‌ترین زمان ممکن در یک محیط کنترل‌شده داخلی مورد آزمایش قرار گرفت. زمان لازم برای شناسایی اهداف مجازی و کارایی در شناسایی این اهداف اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که هیچ تفاوت معناداری در عملکرد بین شرکت‌کنندگانی با اختلال بینایی که از Shape استفاده می‌کردند و شرکت‌کنندگانی بینا که تنها از بینایی طبیعی خود استفاده می‌کردند، وجود ندارد. همچنین مشخص شد که شرکت‌کنندگان با اختلال بینایی با استفاده از Shape به طور قابل توجهی سریع‌تر از فناوری لرزشی اهداف را شناسایی کردند.

بازخوردها نشان داد که شرکت‌کنندگان با اختلال بینایی، استفاده از Shape را به فناوری لرزشی ترجیح می‌دهند. امید می‌رود که این دستگاه، که به عنوان پیشرفته‌ترین نوع خود شناخته می‌شود، آینده فناوری ناوبری برای افراد با اختلال بینایی باشد، زیرا دستگاه Shape مزایای قابل توجهی نسبت به ابزارهای فعلی که برای راهنمایی افراد با اختلال بینایی مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارد.

پتانسیل فناوری جدید برای بهبود زندگی افراد نابینا

دکتر رابرت کوئین، مدیرعامل شرکت MakeSense Technology، گفت: «نتایج چشمگیر این مطالعه نشان‌دهنده پتانسیل عظیم این فناوری برای ایجاد تغییرات اساسی در تحرک افراد با اختلال بینایی است.» وی افزود: «با تکیه بر تحقیقاتی که در این مقاله توصیف شده، MakeSense در حال توسعه یک محصول راهیابی برای نابینایان است که از آخرین پیشرفت‌ها در زمینه هوش مصنوعی فضایی و بینایی کامپیوتری بهره می‌برد و نیازی به آموزش تفسیر ندارد. هدف ما این است که اولین محصول خود را تا پایان سال 2025 عرضه کنیم.»

در حال حاضر، افراد با اختلال بینایی بیشتر از وسایلی مانند عصاهای سفید یا سگ‌های راهنما استفاده می‌کنند. در حالی که سگ‌های راهنما معمولاً مؤثر هستند، اما نیاز به آموزش تخصصی پرهزینه دارند و نگهداری از آن‌ها می‌تواند سالانه هزاران پوند هزینه داشته باشد. عصاهای سفید به کاربران کمک می‌کنند تا با فرآیند حذف، مسیر خود را پیدا کنند و به آن‌ها می‌گویند کجا نروند، نه اینکه کجا بروند. این فرآیند توانایی کاربر را برای حرکت آزادانه در محیط‌های پیچیده محدود می‌کند.

تحقیقات اخیر در زمینه فناوری بیشتر بر استفاده از رابط‌های صوتی متمرکز شده است که نشانه‌های صوتی مانند «در گوشه بعدی به چپ بپیچید» را ارائه می‌دهند، یا بازخورد لرزشی که کاربر را از طریق الگوهای لرزشی آگاه می‌کند که نشان می‌دهد کجا باید حرکت کند. با این حال، رابط‌های صوتی می‌توانند مانع از شنیدن صداهای هشداردهنده مهم در مورد خطرات قریب‌الوقوع شوند و توانایی کاربران را برای تعامل کامل با محیط کاهش دهند. همچنین، بازخورد لرزشی می‌تواند پس از استفاده طولانی‌مدت منجر به بی‌حسی شود و مطالعات نشان داده‌اند که کاربران ممکن است به سرعت از احساسات لرزشی مکرر خسته و حواسشان پرت شود.

برای آزمایش عملکرد دستگاه Shape در مقایسه با فناوری لرزشی و بینایی طبیعی در یک محیط کنترل‌شده، محققان شبیه‌سازی از ناوبری در دنیای واقعی طراحی کردند که احتمال تغییرات قابل توجه بین آزمایش‌ها را کاهش می‌دهد. در یک سناریوی ناوبری واقعی، انتظار می‌رود که شرایط به دلیل تغییرات آب و هوا و وجود عابران یا اشیاء دیگر، تغییرات قابل توجهی داشته باشد. همچنین انتظار می‌رود که در سناریوهای واقعی، گزینه‌های هدف متعددی وجود داشته باشد، نه اینکه تنها اهدافی که به‌طور جداگانه در آزمایش ارائه شده‌اند.

تحقیقات بیشتری برای درک عملکرد دستگاه Shape در سناریوهای واقعی با تغییرات بیشتر نیاز است. دستگاه Shape با همکاری MakeSense Technology، یک شرکت استارتاپی که توسط دکتر رابرت کوئین، فارغ‌التحصیل دکتری مهندسی مکانیک از امپریال تأسیس شده، توسعه یافته است. این شرکت در مراحل اولیه خود از اکوسیستم کارآفرینی پررونق امپریال حمایت دریافت کرده است که هدف آن توسعه راه‌حل‌های نوآورانه با پتانسیل تغییر جهان به سمت بهتر است.

پس از اتمام مطالعه Shape، MakeSense به توسعه بیشتر این فناوری برای استفاده در ناوبری در فضای باز واقعی پرداخته است. امید است که این دستگاه در سال‌های آینده برای استفاده عملی در محیط‌های واقعی آماده شود. تحقیقات منتشر شده در Nature Scientific Reports با حمایت مالی از SMART Grant Innovate UK که به MakeSense Technology Ltd، Bravo Victor و دانشگاه امپریال لندن اعطا شده بود، پشتیبانی شده است.