시각장애인 식료품점을 돕는 '스마트' 지팡이

University of Colorado Boulder의 엔지니어 팀은 맹인 또는 시각 장애인을 위한 '스마트' 지팡이를 개발하기 위해 인공 지능(AI)을 사용하고 있습니다.

이 연구는 IEEE.

팀에 따르면 스마트 지팡이는 궁극적으로 시각 장애인이 식료품점에서 쇼핑하거나 앉을 곳을 찾는 것과 같은 다양한 작업을 탐색하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Shivendra Agrawal은 컴퓨터 공학과의 박사 과정 학생입니다.

"저는 식료품 쇼핑을 정말 좋아하고 매장에서 상당한 시간을 보냅니다."라고 Agrawal은 말했습니다. “그러나 많은 사람들이 그렇게 할 수 없으며 실제로 제한적일 수 있습니다. 우리는 이것이 해결 가능한 문제라고 생각합니다.”

스마트 워킹 스틱 설계

지팡이는 지팡이와 비슷하지만 조금 다릅니다. 우선, 카메라가 있고 컴퓨터 비전 기술을 사용하여 환경을 매핑하고 분류하는 데 도움을 줍니다. 그런 다음 핸들의 진동과 음성 지시를 통해 사용자를 안내할 수 있습니다.

팀은 이 장치가 장소를 더 쉽게 접근할 수 있도록 하는 대신 사용할 수는 없지만 프로토타입은 수백만 명의 개인이 더 독립적이 되도록 도울 수 있다고 말합니다.

Agrawal은 "AI와 컴퓨터 비전이 개선되고 있으며 사람들은 이를 사용하여 자율 주행 자동차 및 유사한 발명품을 만들고 있습니다."라고 말했습니다. "그러나 이러한 기술은 또한 많은 사람들의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다."

“당신이 카페에 있다고 상상해보세요.” Agrawal이 말을 이었습니다. “아무데나 앉고 싶지는 않을 겁니다. 평소 사생활 보호를 위해 벽에 가까운 자리에 앉으시고, 낯선 사람과 마주 앉는 것을 좋아하지 않는 편이에요.”

실험적인 카페 및 식료품점

실명 또는 시각 장애가 있는 사람들의 의사 결정 요구 사항을 더 잘 이해하기 위해 연구자들은 연구실에 실험적인 카페를 만들었습니다. 스마트 워킹 스틱을 사용하여 장애물과 가구 사이에서 탐색을 용이하게 하는 방법을 조사하면서 고객은 미로와 같은 환경을 통과하고 경험을 업데이트하도록 요청받았습니다.

노트북이 실린 배낭과 최첨단 지팡이를 착용한 피실험자들은 부착된 카메라를 사용하여 방을 스캔했습니다. 노트북 내부의 고급 알고리즘은 환경 내의 기능을 평가한 다음 자동 차량 내비게이션 시스템과 마찬가지로 좌석을 선택하기 위한 최적의 경로를 매핑했습니다.

이 연구는 성공적이고 고무적인 결과를 보여주었고, 실험 대상자들이 10번의 시도 중 12번에 걸쳐 정확한 정확도로 의자를 찾을 수 있었다는 것을 보여주었습니다. 테스트 참가자는 실험 기간 동안 시력이 가려졌습니다. 이 팀은 현재 시력이 약하거나 실명한 개인을 참여시켜 연구 결과를 기반으로 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다.

그런 다음 Agrawal과 그의 팀은 상점 선반에서 겉보기에 동일해 보이는 옵션 중에서 항목을 찾는 문제를 해결하기 위한 도구를 개발했습니다. 이 장치는 사람들이 사용 가능한 방대한 배열에서 원하는 제품을 쉽게 식별할 수 있도록 도와줍니다.

그들의 연구실에서 팀은 다양한 브랜드의 시리얼로 채워진 실물 같은 식료품 선반을 설계했습니다. 그들은 전용 소프트웨어에 입력할 광범위한 제품 사진 데이터베이스를 생성하여 연구 대상이 지팡이만 사용하여 제품을 스캔하고 선택할 수 있도록 했습니다.

Agrawal은 "가장 가능성이 높은 제품을 선택하여 존재하는 개체에 점수를 할당합니다."라고 말했습니다. "그러면 시스템이 '조금 왼쪽으로 이동'과 같은 명령을 내립니다."

Agrawal은 지팡이가 현실 세계에서 사용되기까지는 아직 시간이 걸릴 것이라고 말합니다. 팀은 먼저 지팡이에 부착된 표준 스마트폰과 작동하는 방식으로 디자인하여 더 컴팩트하게 만들고자 합니다.

Agrawal은 "우리의 목표는 이 기술을 성숙하게 만드는 동시에 다른 연구자들을 이 보조 로봇 공학 분야로 끌어들이는 것입니다."라고 말했습니다. "우리는 보조 로봇 공학이 세상을 바꿀 잠재력이 있다고 생각합니다."