Inteligentny Wózek Inwalidzki Poprawia Mobilność Dzięki Współkontroli Sterowanej przez AI

Nowy inteligentny wózek inwalidzki, CoNav Chair, opisany w artykule na platformie do preprintów arXiv, posiada system sterowania współdzielonego, który łączy autonomiczną nawigację z danymi wprowadzanymi przez użytkownika, co zwiększa mobilność, zaufanie i efektywność dla osób z niepełnosprawnościami (PWD).

Naukowcy zaprojektowali wózek inwalidzki oparty na Systemie Operacyjnym Robota (ROS), aby zniwelować różnicę między w pełni autonomicznymi a manualnymi systemami sterowania, które często prowadzą do niewydolności i obniżają zaufanie użytkowników. Oni

W przeciwieństwie do tradycyjnych wózków inwalidzkich na napęd elektryczny (PWC), które mogą być trudne w obsłudze, czy autonomicznych wózków ograniczających kontrolę użytkownika, CoNav Chair pozwala na przejęcie sterowania nad systemem nawigacji, gdy jest to konieczne.

Ten hybrydowy sposób zapewnia płynniejszy ruch, jednocześnie zapobiegając nagłym zatrzymaniom czy nieefektywnym wyborom tras. Zespół badawczy przetestował system w rzeczywistych warunkach wewnętrznych, demonstrując jego zalety w porównaniu do pełni manualnych i autonomicznych trybów.

Wózek inwalidzki jest wyposażony w sensory LiDAR, kamerę, jednostkę pomiaru inercji (IMU) oraz enkodery, co pozwala mu na mapowanie otoczenia i efektywne omijanie przeszkód. Algorytm sterowania współdzielonego pozwala użytkownikom kierować wózkiem, jednocześnie korzystając z jego zautomatyzowanych funkcji dla płynniejszej i bezpieczniejszej nawigacji.

Oprogramowanie oparte jest na frameworku ROS (Robot Operating System) wykorzystującym jednoczesną lokalizację i mapowanie (SLAM), co pozwala wózkowi na tworzenie szczegółowej mapy 2D wnętrz budynków. System równoważy wprowadzone przez użytkownika dane z nawigacją sterowaną przez AI, zwiększając zarówno efektywność, jak i bezpieczeństwo.

Wyniki eksperymentów dowiodły, że Krzesło CoNav znacznie poprawia efektywność nawigacji w porównaniu zarówno do systemów manualnych, jak i w pełni autonomicznych. Osiąga krótsze czasy realizacji i podąża bardziej bezpośrednimi trasami niż operacja manualna, co pozwala użytkownikom szybciej dotrzeć do celów.

System kontroli dzielonej umożliwia płynniejsze trajektorie, redukując nagłe zwroty i zwiększając ogólny komfort. Dodatkowo, wózek inwalidzki wykazuje wyższe wskaźniki sukcesu i mniej kolizji, co czyni go bardziej niezawodną opcją dla nawigacji w skomplikowanych środowiskach.

Ręczne sterowanie często prowadziło do większej liczby kolizji z powodu błędów użytkownika, podczas gdy autonomiczne systemy czasami miały problemy z ostrymi zakrętami lub przeszkodami. Fotel CoNav skutecznie łączy mocne strony obu podejść, pozwalając na interwencję użytkownika w razie potrzeby, jednocześnie korzystając z automatyzacji w prostszych scenariuszach.

Fotel CoNav stanowi istotny krok w kierunku poprawy rozwiązań z zakresu mobilności dla osób z niepełnosprawnościami, oferując równowagę między autonomią a kontrolą użytkownika. Poprzez zwiększenie zaufania i efektywności nawigacji, ten inteligentny wózek inwalidzki ma potencjał zwiększenia niezależności i integracji społecznej osób korzystających z pomocy w poruszaniu się.