Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Studenci PŁ zaprojektowali aplikację ułatwiającą osobom niewidomym poruszanie się w budynkach

Recommended Posts

Prostą w obsłudze nawigację wewnątrz budynków, mającą ułatwić osobom niewidomym i słabo widzącym samodzielne dotarcie do celu zaprojektowali studenci Politechniki Łódzkiej.

Rozwiązanie wykorzystuje beacony, czyli niewielkie nadajniki sygnału radiowego, mogące komunikować się ze smartfonami.

Nasze rozwiązanie nie wymaga przebudowy budynku, a jedynie znajomości jego planów oraz montażu beaconów, które jest łatwe i tanie. Zaprojektowaliśmy też prosty interfejs z wysokim kontrastem barw oraz komunikatami głosowymi, aby dostosować naszą aplikację do możliwości osób słabowidzących i niewidomych - mówi Zofia Durys z International Faculty of Engineering (IFE) PŁ.

Pomysł na aplikację zrodził się podczas zajęć w ramach PBL (Problem Based Learning) w grupie studentów kierunku inżyniera biomedyczna na IFE PŁ. PBL polega na losowym dobraniu międzynarodowych grup studentów i postawieniu przed nimi problemu, z którym nie spotkali się nigdy wcześniej. Taki projekt rozwija m.in. umiejętności pracy w grupie - dodała Durys.

Studenci mieli zaprojektować inteligentne rozwiązania dla osób z niepełnosprawnościami (ang. Smart building for people with disabilities). Jak przyznają, jednym z najtrudniejszych aspektów zadania było powiązanie tematu ze ściśle określoną grupą społeczną.

Po rozmowach z osobami niepełnosprawnymi i przeprowadzeniu ankiet online na międzynarodowych portalach związanych z osobami niepełnosprawnymi, studenci postanowili zaprojektować rozwiązane adresowane do osób niewidomych i słabo widzących, dla których dużym problemem jest poruszanie się w nieznanych miejscach.

Postanowiliśmy zaprojektować prostą w obsłudze nawigację wewnątrz budynków, pozwalającą na całkowitą samodzielność w dotarciu do celu. Program nawigacyjny ma komunikować się z beaconami rozmieszczonymi w budynku i informować o dalszej drodze - wyjaśniła współtwórczyni rozwiązania Natalia Jędrzejczak.

Gdy smartfon wejdzie w zasięg beacona, może dostać od niego informacje zwrotną, w tym przypadku - dalsze wskazówki nawigacyjne.

Urządzenia mają zasięg do kilkudziesięciu metrów i mogą lokalizować użytkownika z dokładnością do metra. Według studentów, po uruchomieniu aplikacji smartfon zbiera sygnały od najbliższego beacona i namierza użytkownika. Po lokalizacji wyświetla się plan budynku, dostosowany do często używanych przez niewidomych aplikacji, odczytujących dane z ekranu.

Osoba korzystająca z programu nawigacyjnego wprowadza cel wędrówki, może to zrobić głosowo lub ręcznie, zależnie od swoich możliwości. Po wyznaczeniu najkrótszej trasy, komunikaty głosowe prowadzą użytkownika do celu. Po dotarciu można wybrać opcję kontynuowania drogi lub wyjść z aplikacji.

Zdaniem Jędrzejczak, odpowiednie rozstawienie beaconów sprawi, że precyzja nawigacji będzie duża. Zapewni to niepełnosprawnym większą swobodę i niezależność poruszania się po obiektach. Mamy nadzieję, że takimi rozwiązaniami zainteresują się międzynarodowe firmy i wesprą dostępność inteligentnych rozwiązań dla niepełnosprawnych - dodała.

Obok Zofii Durys i Natalii Jędrzejczak w skład grupy wchodzą: Michał Żołdak i Fernando Espinosa z Hiszpanii. Opiekunami naukowymi i dydaktycznymi grupy byli: prof. Piotr Borkowski z Katedry Aparatów Elektrycznych PŁ i prof. Makoto Hasegawa z Chitose Institute of Science and Technology z Japonii.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jak się można domyślić idea jest oparta na BT. Wobec tego studenci powinni jeszcze zaprojektować odpowiednio duży powerbank

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Studenci i naukowcy informatycy z Politechniki Łódzkiej pomyśleli o poruszających się pieszo osobach niewidomych i niedowidzących i stworzyli specjalny kołnierz, który służy przekazywaniu informacji o kierunku ruchu i koniecznych manewrach. Proponowany system nawigacji został zaprojektowany we współpracy z lekarzami i fizjoterapeutami. Kołnierz jest wykonany z oddychającej tkaniny sportowej i umożliwia rozmieszczenie maleńkich siłowników wibracyjnych stosownie do preferencji użytkownika.
      Innowacyjne podejście do problemu polega na wykorzystaniu zmysłu dotyku szyi jako kanału przekazywania informacji o sugerowanym kierunku ruchu. Użycie wibracji jako sposobu komunikacji jest nowym rozwiązaniem w systemach elektroniki osobistej i systemach wsparcia.
      Kołnierz koduje kierunki geograficzne oraz proste manewry na krótkie impulsy wibracyjne odczuwane przez noszącą go na szyi osobę – tłumaczy inż. Mikołaj Woźniak z zespołu projektowego. Kołnierz, który jest bezprzewodowo sterowany poprzez mikrokontroler, łączy się za pośrednictwem Bluetooth z popularnymi nawigacjami, np. z Google Maps. Większość dotychczasowych rozwiązań opiera się o komunikację audio. Dzięki naszemu rozwiązaniu osoba niedowidząca do poruszania się nie angażuje słuchu - kluczowego dla niej w odbieraniu świata zewnętrznego, a jedynie odczuwa delikatne bodźce pojawiające się w okolicach szyi. Jest to ważne z punktu [widzenia] poprawy bezpieczeństwa w ruchu drogowym, ale i z uwagi na zwiększony komfort i pewność siebie osób z niepełnosprawnością. Impulsy są wykonywane przez maleńkie silniki wibracyjne w odpowiednich odstępach czasu lub w momentach wymagających wykonania manewru.
      Autorzy urządzenia do nawigacji dla pieszych osób niedowidzących z wykorzystaniem wibroaktywnego sprzężenia zwrotnego na szyi: inż. Mikołaj Woźniak, mgr inż. Julia Dominiak, Adam Lewczuk, dr hab. inż. Krzysztof Grudzień, prof. PŁ, dr inż. Zbigniew Chaniecki, dr inż. Adam Rylski, dr hab. inż. Andrzej Romanowski, prof. PŁ.
      Innowacyjny system nawigacji został nagrodzony złotym medalem na Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków IWIS.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Świetny węch może być nie jedyną niezwykłą cechów psów. Najnowsze badania wskazują, że zwierzęta te mogą też wykorzystywać ziemskie pole magnetyczne do wyszukiwania skrótów w nieznanym sobie terenie. To pierwsza tego typu sugestia dotycząca psów, zauważa Catherine Lohmann, biolog z University of North Carolina, która specjalizuje się w badaniu magnetorecepcji i systemu nawigacyjnego żółwi.
      Uczona przypomina, że psy – w porównaniu np. z gatunkami migrującymi – rzadko są badane pod kątem ich zdolności do nawigowania w terenie. To daje nam wgląd w to, w jaki sposób psy tworzą obraz otaczającej ich przestrzeni, stwierdza Richard Holland z Bangor University, badający nawigację ptaków.
      Już wcześniej pojawiały się pewne sugestie, że psy mogą wyczuwać pole magnetyczne naszej planety. W 2013 roku Hynek Burda z praskiego Uniwersytetu Nauk Przyrodniczych, który od 30 lat bada zjawisko magnetorecepcji, informował, że psy podczas wydalania zwykle ustawiają sie w linii północ-południe. Burda spekulował, że skoro odchody służą psom do znakowania i rozpoznawania terytorium, to takie ustawienie pozwala im określić lokalizację względem innych punktów w przestrzeni. Jednak statyczne określenie się w przestrzeni jest czymś zupełnie innymi niż nawigacja.
      Autorką najnowszych badań jest doktorantka Burdy, Kateřina Benediktová. Młoda uczona przyczepiła czterem psom nadajniki GPS oraz kamera i zabierała je na spacery po lesie. Do eksperymentów wybrała psy, które lubiły tropić dziką zwierzynę. Gdy pies wyczuł zwierzę śledził je po śladach średnio przez 400 metrów. Benediktovą interesowały zaś strategie, jakie psy wybierały podczas powrotu do niej. Zauważyła, że zwierzęta korzystają z dwóch strategii. Pierwsza z nich to powrót tą samą droga. Niewykluczone, że pies podążał z powrotem po tym samym śladzie zapachowym, po którym tropił zwierzynę. Druga ze strategii, nazwana przez uczoną „zwiadem”, polegała na tym, że pies wracał całkowicie nową drogą, w ogóle nie idąc po wcześniejszym śladzie.
      Gdy Benediktova pokazała Burdzie swoje dane, ten zauważył coś interesującego. Okazało się, że mniej więcej w połowie trasy „zwiadu” psy zatrzymywały się i przez około 20 metrów biegły wzdłuż linii północ-południe. Następnie kontynuowały „zwiad”. Zachowanie to wyglądało tak, jakby psy ustalały swoje położenie względem linii pola magnetycznego. Jednak Benediktová miała zbyt mało danych, by to potwierdzić.
      Młoda uczona i jej promotor postanowili więc przeprowadzić większy eksperyment. Wykorzystali w nim 27 psów, z którymi na przestrzeni 3 lat odbyli setki wycieczek po lesie. Szczegółowo przeanalizowali 223 „zwiady” powrotne. W czasie każdego z nich pies średnio przebywał drogę 1,1 kilometra. W 170 przypadkach psy zatrzymywały się, obracały i przebiegały około 20 metrów wzdłuż linii północ-południe. Okazało się, że te psy, które wykonały taki manewr, zwykle wracały do właściciela krótszą drogą, niż te, które go nie wykonywały.
      Naukowcy starali się, by psy nie miały żadnych wskazówek odnośnie tego, gdzie się znajdują. Dlatego też starano się je zabierać do tych części lasu, w których jeszcze nie były. Ponadto, gdy tylko pies był spuszczany ze smyczy i zaczynał iść tropem zwierzyny, jego właściciel się chował, by powracające zwierzę go nie widziało. Zwierzęta nie mogły też orientować się na zapach, gdyż rzadko w czasie badań zdarzało się tak, by wiatr wiał od właściciela w stronę powracającego psa.
      Burda mówi, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem zachowań psów jest to mówiące, że zwierzęta wykorzystują ziemskie pole magnetyczne, by zorientować się, gdzie są. Lohmann, która jest pod wrażeniem badań czeskich kolegów zauważa, że takie wyjaśnienie zakłada jednocześnie, iż zwierzęta pamiętają swoją poprzednią pozycję względem pola magnetycznego i później wykorzystują te dane, by znaleźć najkrótszą drogę do domu. Jestem zaintrygowana, przyznaje uczona.
      Adam Miklósi, specjalista od psiego zachowania z Eötvös Loránd University, mówi, że zaprojektowanie odpowiednich eksperymentów, by udowodnić psią magnetorecepcję, będzie niezwykle trudne. Trudno jest bowiem spowodować, by zwierzę mogło opierać się wyłącznie na tego typu danych. Problem w tym, że aby na 100% udowodnić istnienie magnetorecepcji czy jakiegokolwiek innego zmysłu, trzeba by wykluczyć wszystkie pozostałe zmysły, mówi.
      Burda i Benediktová już mają pomysł na kolejny interesujący eksperyment. Chcą przyczepić psom do obróż magnesy, które zakłócą lokalne pole magnetyczne. Uczeni mają zamiar sprawdzić, czy zaburzy to psom zdolność do nawigowania.
      Miklósi stwierdza, że ewentualne potwierdzenie magnetorecepcji u psów nie będzie zaskoczeniem. Wydaje się bowiem, że jest to zdolność, która pojawiła się na wczesnych etapach ewolucji i powinien posiadać ją każdy ssak, który odbywa dalekie podróże.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ziemskie północne pole magnetyczne przemieszcza się z Kanady w stronę Syberii. Ruch ten jest tak szybki, że pojawiła się konieczność dokonana rzadkiej korekty Ziemskiego Modelu Magnetycznego. Opisuje on pole magnetyczne planety i jest podstawą wszystkich współczesnych systemów nawigacyjnych.
      Najnowsza wersja modelu pochodzi z roku 2015 i miała być używana do 2020 roku. Jednak zmiany pola magnetycznego są tak duże, że już teraz pojawiła się konieczność korekty modelu. Błąd cały czas się powiększa, mówi Arnaud Chulliat z National Centers for Environmental Information w amerykańskiej Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej.
      Problem leży częściowo w przemieszczającym się polu magnetycznym, a częściowo w innych zmianach zachodzących we wnętrzu Ziemi. Na przykład w 2016 roku głęboko pod północną częścią Ameryki Południowej i wschodnim Pacyfikiem część pola magnetycznego czasowo przyspieszyła. W roku 2018, gdy specjaliści z NOAA i British Geological Survey dokonali corocznego sprawdzenia, na ile aktualny model odpowiada rzeczywistym zmianom pola magnetycznego Ziemi okazało się, że jest on na granicy przekroczenia akceptowalnego marginesu błędów nawigacyjnych.
      Naukowcy zaczęli zastanawiać się, co takiego się stało. Okazało się, że nałożyły się dwa zjawiska. Po pierwsze impuls geomagnetyczny z 2016 roku przydarzył się zaraz po aktualizacji modelu, więc pole magnetyczne zaczęło zmieniać się gdy tylko przyjęto nowy model, a zmiany poszły w kierunku, którego nie przewidziano. Po drugie sytuację pogorszyła zmiana położenia północnego bieguna magnetycznego, który przemieszcza się w sposób nieprzewidywalny. Na przykład w połowie ubiegłego wieku przyspieszył on swoją wędrówkę z około 15 kilometrów na rok do około 55 km/rok. Do roku 2001 znalazł się na Oceanie Arktycznym, w 2018 roku przeciął linię zmiany daty, a obecnie podąża w kierunku Syberii. Fakt, że biegun magnetyczny przemieszcza się tak szybko, czyni cały ten region bardziej podatnym na duże błędy, mówi Chulliat.
      Naukowcy próbują zrozumieć, dlaczego pole magnetyczne Ziemi zmienia się tak szybko. Impulsy podobne do tego z 2016 roku mogą mieć swoje źródło w „hydromagentycznych” falach z głębi jądra. Z kolei szybkie przemieszczanie się bieguna magnetycznego może być spowodowane przez strumienie płynnego żelaza przemieszczające się szybko pod Kanadą. Wydaje się, że położenie północnego bieguna magnetycznego zależy od dwóch dużych obszarów w jądrze Ziemi, jednego pod Kanadą i jednego pod Syberią. Obszar pod Syberią wygrywa obecnie w to swoiste przeciąganie liny, stwierdził Phil Livermore z University of Leeds.
      Zmiana modelu magnetycznego planety miała nastąpić już 15 stycznia, jednak w związku z tzw. zamknięciem rządu USA przesunięto ją na 30 stycznia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Shafiq ur Réhman z Umeå University zaprezentował w swojej pracy doktorskiej oprogramowanie i urządzenie, które pozwalają niewidomym odbierać cudze emocje w czasie rzeczywistym. Szwedzi nazywają to alfabetem Braille'a dla uczuć.
      Niewidomi próbują kompensować sobie brak informacji wzrokowych innymi zmysłami, np. słuchem. Ale trudno zrozumieć złożone emocje wyłącznie na podstawie samego głosu – podkreśla Shafiq ur Réhman. Jego grupa badawcza opracowała więc nową technologię, na którą składają się kamera internetowa, urządzenie wielkości monety i wyświetlacz dotykowy. Informacje wzrokowe z kamery tłumaczy się na prezentowane na skórze zaawansowane wzorce drgań. Wibracje są aktywowane sekwencyjnie, by przekazać dynamiczne dane na temat emocji przejawianej przez daną osobę i jej intensywności.
      Na początku niewidomy musi się jednak nauczyć układów odpowiadających poszczególnym emocjom. Prosi się go więc o zajęcie miejsca naprzeciw kamery i wyrażanie różnych uczuć. W tej fazie wyświetlacz dotykowy jest montowany z tyłu krzesła. Podczas późniejszych kontaktów z innymi ludźmi drgania wygodniej przekazywać np. na skórę przedramienia.
      Studium zostało sfinansowane przez Szwedzki Komitet Badań Naukowych. Naukowcy założyli firmę Videoakt AB i to ona opatentowała wynalazek. Ur Réhman podkreśla, że dotykową informację zwrotną można także wykorzystać do usprawnienia komunikacji osób widzących. Z powodzeniem zademonstrowaliśmy, że technologię da się wdrożyć w telefonach komórkowych do przekazywania na żywo meczów piłkarskich czy ludzkich emocji.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak pomóc osobom niewidomym postrzegać otaczający je świat? Pomysłów było dotychczas wiele, lecz rozwiązanie zaproponowane przez amerykańską firmę Wicab wydaje się wyjątkowo interesujące. Opracowane przez jej pracowników urządzenie rejestruje obraz otoczenia i przekazuje go... na język.
      To mózg jest tym, dzięki czemu widzisz, a nie oczy, opisuje podstawową zasadę działania wynalazku Erik Weihenmeyer, jeden z jego użytkowników. Rzeczywiście, jego mózg nauczył się analizować wrażenia dotykowe w sposób zarezerwowany zwykle dla bodźców wzrokowych. Co prawda rozdzielczość postrzeganego obrazu nie jest zbyt wielka i wynosi 400 punktów, lecz dla osoby niewidomej jest to nieoceniona pomoc. 
      Urządzenie, obecnie znajdujące się w fazie testów, składa się z trzech zasadniczych elementów. Pierwszym jest zestaw kamer rejestrujących obraz z otoczenia. Drugi to niewielki komputer, przetwarzający zebrane informacje do postaci impulsów elektrycznych. Wytworzony w ten sposób sygnał jest następnie przekazywany do trzeciego elementu, którym jest "lizak" zaopatrzony w matrycę elektrod. Układa się go na języku, a każda z elektrod działa w sposób podobny do pojedynczego piksela na wyświetlaczu, drażniąc użytkownika w sposób przypominający uwalnianie się gazu z szampana.
      Choć odbieranie obrazów za pomocą języka może się wydawać trudne, autorzy urządzenia twierdzą, że nauka jego obsługi zajmuje od 2 do 10 godzin. Oczywiście można się jednak spodziewać, że z czasem zarówno jakość "widzianych" obrazów oraz umiejętność dostosowania do nich własnych zachowań będą ulegały poprawie.
      O tym, jak wielki potencjał tkwi w prototypie autorstwa firmy Wicab, przekona chyba każdego poniższy film:
       
       
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...