4 метра видимости: в НГТУ НЭТИ разработали устройство для навигации незрячих людей
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разработали отечественный помощник для людей с нарушениями зрения, который позволяет определять не только расстояние до препятствия в диапазоне 4 метров, но и тип препятствия с приоритезацией по степени опасности, сигнализируя об опасности при помощи вибрации и голосового оповещения. Проект реализуется в рамках направления «Высокотехнологичное медицинское оборудование» программы «Приоритет 2030», участником которой является НГТУ НЭТИ.
«Для незрячих людей важно любое устройство, которое поможет им ориентироваться в пространстве, особенно с учетом того, что погодные условия и неровности ландшафта могут создавать дополнительные препятствия. Обычно люди с нарушениями зрения используют белую трость, но она имеет свои ограничения: «видимость» пространства ограничивается длиной, а быстрая ходьба с использованием трости представляет собой особо сложную задачу. Целью нашего устройства является помощь незрячим людям в таких ситуациях. Форма специально разработана так, чтобы обеспечивать комфорт в использовании – оно удобно лежит в руке и оперативно реагирует на все виды препятствий, что позволяет сохранить свободу и скорость движений», — отметил руководитель проекта Андрей Никулин.
Идея создания помощника для незрячих прошла путь от студенческого проекта до рабочего устройства благодаря включению в программу «Приоритет 2030». Над проектом работают сотрудники факультета радиотехники и электроники: доцент Андрей Никулин, старший преподаватель Анна Казьмина, студент Виктор Смирнов; инспектор ресурсного учебно-методического центра по обучению инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья НГТУ НЭТИ Алина Бабина, директор центра студенческой проектной деятельности НГТУ НЭТИ Владимир Филиппов.
Устройство оснащено двумя типами датчиков, что позволяет ему работать сразу в двух физических средах (звук и свет), таким образом достигается высокая точность детектирования препятствия, что повышает безопасность пользователя. Данные с датчиков агрегируются в управляющем процессоре, в нем же принимается решение — о каком типе опасности в первую очередь сообщить пользователю: устройство определяет наиболее критичные угрозы для пользователя, например, впереди одновременно и яма, и нависающие ветви. В приоритетном порядке устройство сначала уведомляет о более опасной угрозе, в данном случае — яме, и сразу после этого информирует о менее опасной — ветках.
По словам разработчиков, пользовательский опыт показывает, что вибрация для незрячих людей — один из самых комфортных способов получения информации о внешнем мире, поэтому одной из главных задач было создание устройства с вибрационной обратной связью. Принцип работы достаточно прост: чем ближе объект-препятствие, тем сильнее вибрационная обратная связь устройства, а голосовые оповещения дополнительно сообщают пользователю о типе препятствия, создающего опасность.
Конструкция позволяет использовать изделие в любой руке. Расположение датчиков позволяет охватывать весь спектр территории вокруг пользователя на расстоянии от 10 сантиметров до 4 метров, а также классифицировать разные виды препятствий: лестницы и ямы, а также нависающие препятствия. Система навигации абсолютно автономна: данные устройство работает самостоятельно без подключения к телефону, GPS, Bluetooth или Wi-Fi.
Аккумулятор трехканального ассистивного помощника по зрению может обеспечить до 10 часов активной работы, а также до 300 часов работы в режиме ожидания –– по истечению заряда придет вибрационное сообщение, сигнализирующее о необходимости подзарядки. Эргономика прибора позволяет легко находить разъем и ставить устройство на зарядку. Благодаря компактным размерам и продолжительному времени работы пользователь может свободно передвигаться с ним в течение дня, что делает помощник удобным для ежедневного использования.
Зарубежные аналоги обладают узкой диаграммой направленности с возможностью измерить только расстояния до объекта. Уникальное устройство новосибирских разработчиков имеет два явных отличия: удобную инновационную форму помощника, а также получение информации о дальности и типе препятствий впереди, что позволяет использовать устройство во время движения с комфортной скоростью без специальных остановок.
Работа над проектом включала в себя анкетирование студентов НГТУ НЭТИ, имеющих нарушения зрения, а также жителей города Новосибирска, представляющих данную нозологическую группу. Это необходимо для оценки ожиданий лиц с инвалидностью, совершенствования и корректировки тех или иных характеристик устройства и непосредственно его апробации и тестирования, поскольку только сами потребители могут дать наиболее полезные комментарии и поделиться опытом. Респонденты высказывают мнение, что им сложно сразу полностью отказаться от белой трости в виду многолетней привычки, но они готовы внедрять и активно использовать данное электронное устройство в повседневной жизни.
«Сегодня большинство технических средств реабилитации (ТСР) для лиц с инвалидностью по зрению представляют собой белые трости различных модификаций. В свою очередь, электронных ТСР (именно для инвалидов по зрению) на современном рынке представлено сравнительно мало, а в связи с технологизацией и компьютеризацией общества данное устройство может иметь практическую значимость и ценность для изучаемой целевой аудитории», — отметила Алина Бабина.
«Разработка от идеи до реализации рождена в стенах НГТУ НЭТИ. Стартовал проект в рамках проектной деятельности. Сейчас устройство представляет собой уже готовый предсерийный образец, мы проходим процедуру патентования. Следующие шаги в работе над проектом: сертификация нашего устройства, а также его включение в библиотеку средств технической реабилитации инвалидов», — дополнил Андрей Никулин.
