大數(shù)據(jù)文摘出品

拐杖大家都見過，簡單來說就是一根棍子。

后來為了方便人們的需要，拐杖集成的功能越來越多。

現(xiàn)在，拐杖已經(jīng)開始智能化了。自動駕駛汽車上的技術(shù)被搬到了拐杖上，可以幫助人們探測和識別障礙物，并且在室內(nèi)和室外都能追蹤路線。

所以，這已經(jīng)不是一根普通的拐杖，而是一根智能盲杖。

這款智能盲杖來自斯坦福大學(xué)智能系統(tǒng)實驗室(Stanford University Intelligent Systems Laboratory)，該研究成果發(fā)表在《Science Robotics》雜志上。

論文的第一作者帕特里克·斯萊德（Patrick Slade）說，“我們想要的是更加方便用戶使用的東西，而不僅僅是個白色的拐杖，它不僅能告訴你有一個物體擋住了你的去路，還能告訴你那個物體是什么，然后幫助你繞過它?！?/p>

論文地址：

https://www.futurity.org/blindness-white-cane-smart-technology-robotics-2643062/

搭載激光雷達(dá)、GPS，可根據(jù)目標(biāo)實時導(dǎo)航

因為不清楚周圍的環(huán)境，盲人只能小心翼翼走路。

如果路前面有個臺階，走的太快就會被絆倒，所以只能靠手中的盲杖一點一點敲擊來感受，這個范圍最多只能覆蓋到周圍一米左右。

那怎么能探測到更遠(yuǎn)的距離呢？自動駕駛汽車上的雷達(dá)或許是個好方法。

這個想法并非斯坦福大學(xué)的這個團(tuán)隊首創(chuàng)，這款盲杖也不是第一款智能盲杖，只不過，此前研發(fā)的帶傳感器的盲杖重量可能達(dá)到50磅，成本將近6000美元，沒什么實用價值。

但是斯坦福大學(xué)團(tuán)隊研制的這一款盲杖，采用的傳感器重量只有3磅，并且成本也大幅降低到400美元。

這款盲杖裝備有一個激光雷達(dá)，一個GPS定位系統(tǒng)，另外還有加速計、磁力計和陀螺儀，就像一款智能汽車的簡化版一樣，可以實時輸出用戶的位置、速度、方向等信息。

這款使用基于人工智能尋路和機(jī)器人算法，比如即時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）和視覺伺服來做出決定ーー引導(dǎo)用戶走向地圖中的一個目標(biāo)。

盲杖的頂端還安裝了一個電動的、360轉(zhuǎn)向的輪子，可以時刻保持與地面的接觸。這個輪子通過輕輕的推動可以就可以實現(xiàn)前后左右移動，引導(dǎo)視力受損的用戶繞過障礙物。

硬件、軟件都開源，可在家DIY

研究人員將增強(qiáng)手杖放在視力受損者和戴眼罩的視力正常者的手中。然后，他們被要求完成日常的導(dǎo)航挑戰(zhàn)ーー走過走廊、避開障礙物和走過戶外標(biāo)志點。

在實地測試中，視力受損的參與者的行走速度就提高了大約20% 。對于戴著眼罩的視力正常的人來說，結(jié)果更加令人印象深刻，他們的速度提高了三分之一以上。

為了讓更多人能夠從這個項目收益，降低這款盲杖的使用成本，研究人員開源了項目的每一個方面，包括軟件和硬件，該文件附有可下載的零件清單和如何用這些零件自己在家DIY的說明書。

作者表示，“我們希望優(yōu)化這個項目，以便于復(fù)制和降低成本。任何人都可以免費下載所有的代碼、材料清單和電子原理圖。

但是Kochenderfer也補(bǔ)充說，這種手杖仍然只是一個研究原型。他表示: “在增強(qiáng)型手杖能夠投入日常使用之前，還需要進(jìn)行大量重要的工程和實驗。”Kochenderfer表示他和團(tuán)隊歡迎工業(yè)界的合作伙伴提高設(shè)計效率，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，讓這款增強(qiáng)型手杖更加經(jīng)濟(jì)實惠。

該團(tuán)隊的下一步工作包括對原型進(jìn)行改進(jìn)，并開發(fā)一種使用日常智能手機(jī)作為處理器的模型，這一進(jìn)步可以改善功能，擴(kuò)大技術(shù)的使用范圍，并進(jìn)一步降低成本。

相關(guān)報道：

https://www.futurity.org/blindness-white-cane-smart-technology-robotics-2643062/

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abg6594

原標(biāo)題：《斯坦福團(tuán)隊開發(fā)智能盲杖，搭載激光雷達(dá)，可探測障礙規(guī)劃路線，完全開源可在家DIY》

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