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“黑科技”让残障人士开启“无碍”生活

来源:科技日报2023-11-30 17:33

  观众在杭州拱墅运河体育公园体育场大厅体验电子导盲犬“小西”。杭州第4届亚洲残疾人运动会举办期间,在盲人足球比赛场地拱墅运河体育公园体育场,电子导盲犬“小西”为参加本届亚残会的残障人士提供服务。新华社记者 黄宗治摄

  在杭州第4届亚洲残疾人运动会火炬传递启动仪式上,佩戴智能仿生腿的第79棒火炬手、射箭运动员叶金燕稳稳地完成了火炬传递。

  在第二届全球数字贸易博览会上拍摄的融合脑机接口技术与人工智能算法控制的新型仿生手。新华社记者 徐昱摄

  科技日报记者 何 亮

  12月3日是国际残疾人日。根据第六次全国人口普查及第二次全国残疾人抽样调查结果推算,我国残疾人总数约8502万人,其中视障、听障及肢体残疾人数达5798万人,占比68%。在日新月异的信息时代,如何让残疾人共享科技红利、平等地参与社会生活,成为人们关注的热点。

  近年来,电子导盲犬、智能仿生手、无障碍导航……一大批切中残障人士生活“痛点”的科技产品,正努力消除他们与外界的数字鸿沟,很多残障人士借此开启了“无碍”生活。

  电子导盲犬:

  视障人士的“第二双眼睛”

  只需牵住“狗绳”,报一声想去的区域,智能电子导盲犬“小西”便会缓缓启动,为视障人士带路。

  在不久前举办的杭州第4届亚洲残疾人运动会(以下简称杭州亚残运会)上,智能电子导盲犬走红网络。“由它带着我们,再也不用担心找不到方向了。”参加杭州亚残运会的运动员说。

  目前,我国约有1700万视障人士,导盲犬是他们出行、参与社会生活的重要工具,它也被称为视障人士的“第二双眼睛”。不过,由于培训周期长、成本高,我国导盲犬数量远不能满足实际需要。

  除了能导航,智能电子导盲犬还有其他本领。西湖大学机器智能实验室成员联合企业研发的智能电子导盲犬“小西”集成了激光雷达等多种传感器。利用这些传感器,“小西”可以对周围环境进行判断,实现自主避障行走。此外,“小西”还能播报路况,“听懂”中英双语指令,自动规划出最优行进路径,在检测到障碍物时主动提醒用户,并按需调整行进速度、改变行进路线。

  在现实生活中电子导盲犬的形态千差万别,除了像真实导盲犬的机器人外,还可以是一部手机。深圳市信息无障碍研究会联合企业一起,成功将电子导盲犬功能嵌入到导航软件中。

  “在使用该导航软件的过程中,如果用户偏离了导航方向,手机就会以震动的方式反馈给用户,提示当前路线是错误的并告知方向和偏离的角度。”深圳市信息无障碍研究会工程师沈广荣告诉记者。

  无障碍导航:

  为腿脚不便者找到“坦途”

  对于乘坐轮椅出行的残疾人来说,出行时非常担心道路障碍多、无法快速找到无障碍卫生间。

  如今,打开一些地图类App,选择“无障碍模式”,界面就会显示出沿途无障碍公共卫生间的位置,用户还能看到通过无障碍电梯上天桥的提示。浙江省杭州市市民张华一边指着手机一边告诉记者:“对于我们坐轮椅的人来说,这个功能非常便捷,路线规划也非常合理,它避开了很多障碍,让轮椅无障碍通行。”

  线上的便捷,依托的是线下无障碍环境的高质量建设。现在,无障碍卫生间、无障碍公园、无障碍电梯等,已经成为很多城市的标配。

  2022年11月,高德地图App新研发的“轮椅导航”功能在北京、上海、杭州首批试点上线。除了坐轮椅的残疾人,腿脚不便的老年人、推婴儿车的宝爸宝妈、提大件行李的行人也是该功能服务的人群。

  和普通模式比,“轮椅导航”的路线颜色不同,相关界面下方还有一句“已尽量避开台阶和陡坡路段”的提示。

  高德地图App的“轮椅导航”功能上线后,工作人员对其进行了多次升级,使该功能不断完善。据了解,仅杭州市目前已有7.9万个无障碍设施点被收入“轮椅导航”。如今,高德地图App“轮椅导航”已累计提供了上千万次规划服务。

  “‘轮椅导航’功能的推出,会增强残障人群的出行信心,我们也希望就此能唤起大家对无障碍人群的更多关注。”杭州市无障碍办信息协调组组长马志超说。

  智能仿生手:

  将运动意图转化为自如动作

  没有电线的连接,也不用头戴设备,仅凭大脑就能实现仿生手5根手指的独立运动和手指间的协同操作控制……在近日举办的第二届全球数字贸易博览会上,一位来自塔吉克斯坦的参观者请残疾人跆拳道运动员倪敏成用毛笔写下他的中文名字——阿布。

  倪敏成使用的这款智能仿生手产品,能检测佩戴者的神经电和肌肉电信号,将佩戴者的运动意图转化为智能仿生手的动作。

  “我在和人握手时,能够通过智能仿生手感受到他们的动作和力量。”倪敏成说。

  近年来,智能仿生手、仿生腿越发先进,通过佩戴这些装置,肢残者重新“长”出控制自如的手与腿。

  在杭州亚残运会的开幕式现场,中国残疾人游泳运动员徐佳玲戴着智能仿生手,通过脑波控制点燃主火炬。这只陪同徐佳玲点燃主火炬的智能仿生手,采用非侵入式脑机接口技术,有10个活动关节和6个驱动自由度,能够实现5根手指的独立运动。

  在此之前,中国残疾人射箭运动员叶金燕穿戴国产智能仿生腿参与火炬传递。谈及穿戴感受时,她说:“智能仿生腿比之前的假肢好用很多,它的智能功能对我参赛非常有帮助。”

  此前,叶金燕穿戴的传统假肢,需要两根皮带将其固定:一根皮带用于将假肢绑定在左腿残肢上,另一根皮带则需将假肢连接到腰腹上,起到加固作用。这种假肢佩戴感不佳,用户腰部常会被皮带磨出淤青。

  “长年佩戴传统假肢,对叶金燕的走路姿态有一定影响。此外,以往叶金燕佩戴传统假肢出行时,她需要时刻保持注意力高度集中,不然就会有摔倒的风险。”该智能仿生腿研发人员介绍,智能仿生腿可以根据叶金燕走路的快慢调整关节阻尼变化。尤其是当该智能仿生腿检测到用户可能摔跤时,其内置算法会干预液压系统,给出适合的支撑力,防止其摔倒。

  除此之外,部分智能仿生腿可以通过传感器实时采集数据,经算法处理后转化为指令,控制产品的液压系统,从而能针对使用者的运动状况进行动态的实时适配,满足下肢截肢人士在日常生活场景中所需的动作自由度,让他们可以像控制自己的腿一样控制智能仿生腿自由行走。

  触觉反馈技术:

  用震动向用户传递信息

  2023年5月,深圳市腾讯计算机系统有限公司(以下简称腾讯)向社会免费开放了4件触觉反馈无障碍技术专利。这些专利技术将手机、平板电脑等终端设备的震动时长、频率和强度进行组合,向视障用户传递差异化的信息,以提高这类用户对环境的感知能力,解决信息获取不全、设备交互不便等难题。

  比如,在接听来电前,在上述专利技术的帮助下,视障用户可以根据手机不同震动频率,获知来电人的类别。以往,视障用户只能依靠读屏软件才能得知这一信息,有了上述专利技术,就避免了公共场合下语音读屏给视障用户造成的隐私泄露。

  目前,腾讯地图App推出了简单直观的震动提醒功能,在公交、地铁的“到站候车、即将到站、到站、到达目的地”等场景中为视障用户提供触觉反馈提醒,以帮助他们快速确认方向并获知到站信息。

  除此之外,腾讯搜狗输入法还将触觉反馈与键盘上的锚点字符(如S、G、K等字母键)结合,增加特殊震动效果,让视障用户在嘈杂环境中输入时,即使没有手机语音读屏的帮助,也能快速识别所触摸字符的内容。

[ 责编:金凌冰 ]
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