Ein Forschungsteam von Columbia Engineering ließ sich von den traditionellen blinden Mitarbeitern inspirieren.
Das Ergebnis ist ein "Roboterstab", ein mit einem LiDAR-Laser ausgestatteter Assistent, der die Möglichkeit bietet, Objekte mit Licht zu "berühren", um beim Durchqueren eines Raums zu helfen.
Canine (von „Cane“, Stock) ist der Name dieses Geräts, das das Konzept der räumlichen Autonomie neu definiert und die Gehstabilität für alle, sehende und nicht sehende, verbessert.
Laut einer vom Team durchgeführten vorläufigen Umfrage leiden 35 % der Menschen zwischen 75 und 80 Jahren an irgendeiner Form von motorischen Problemen (im Vergleich zu 4 % der Menschen zwischen 18 und 49). Diese Zahlen werden angesichts des beobachteten Trends steigen. Heute beträgt der Abstand zwischen „Jung“ und „Alt“ etwa 7 zu 1. Auf jeden Menschen über 75 kommen 7 unter 75. Bis 2050 wird dieses Verhältnis 5 zu 1 betragen. Intelligentere Hilfstechnologien werden unverzichtbar sein.
Die Smart Sticks
Ein Ansatz, der auch in der Vergangenheit erfolgreich versucht wurde, der des intelligenten Sticks. Es wurden mehrere Geräte entwickelt, von denen einige definitiv auf Blinde mit Positionssensoren ausgerichtet sind. Andere sind diagnostisch orientiert, mit Herzfrequenzmessern oder anderen, die in der Lage sind, den Zustand des Patienten während des Gebrauchs abzulesen.
Während das Konzept „Stock“ einfacher zu verstehen ist, geht es eher um die sanften Hände von Roboterassistenten, die Menschen helfen, sich vorwärts zu bewegen, wenn das Gehen komplizierter wird.
Eckzahn
Die Aufgabe des Columbia-Prototyps ist genau das: sanfte Hand und sicheres Fahren zu bieten. Das Gerät besteht aus einer Roboterbasis, die den Benutzer während seiner Bewegungen überwacht und sich entsprechend bewegt, und einem Roboterstab, der sowohl die Belastung des Benutzers als auch die Angaben seiner Basis berücksichtigt.
In der Praxis sammelt der Gehstock Informationen von der Basis und gibt der Hand des Benutzers eine sanfte Rückmeldung, um ihm zu helfen, sich zu orientieren.
Forschung
Um Canine zu trainieren, gingen die Testpersonen (12 vollkommen gesunde Probanden) tausende Male auf einem mit Sensoren ausgestatteten Streifen auf und ab. Sie taten dies, indem sie einen VR-Helm trugen, der ihnen visuelle Modelle mit unterschiedlichen Beschwerden (seitliche Störungen, teilweise Blindheit, andere Arten von Interferenzen entsprechend verschiedenen Pathologien) lieferte. Die Pfade wurden dann mit Hilfe von Canine wiederholt, der die Daten sammelte und mit den vorherigen verglich. Das Ergebnis ist eine erhebliche Verbesserung der Standfestigkeit der Probanden.
Das Projektpapier ist im Magazin Automation Letters erhältlich. Hier ist ein kurzes Video, das die Testphasen zeigt:
„Die nächste Forschungsphase wird ein Test an älteren Patienten sein, um Canine mit immer detaillierteren Daten zu bereichern“, sagt der Professor Sunil Agrawal, Direktor des Robotik- und Rehabilitationslabors, das die Forschung leitet.
Agrawal und seine Kollegen sind zuversichtlich, dass Canine eine wirtschaftliche und wirksame Lösung für ein immer gegenwärtigeres Bedürfnis auf dem Planeten sein wird, nämlich in einem zunehmend fortgeschrittenen Alter mit einem stabileren Tempo voranzukommen.
