Un bastón robótico con cámara 3D puede guiar al usuario con precisión hasta el lugar elegido

Un bastón robótico con cámara 3D puede guiar al usuario con precisión hasta el lugar elegido

Equipado con una cámara 3D en color, un sensor de medición inercial y su propio ordenador de a bordo, un bastón robótico recientemente mejorado podría ofrecer a los usuarios ciegos y con problemas de visión una nueva forma de desplazarse en interiores. Cuando se combina con el plano arquitectónico de un edificio, el dispositivo puede guiar con precisión al usuario hasta el lugar deseado mediante señales sensoriales y auditivas, al tiempo que le ayuda a evitar obstáculos como cajas, muebles y salientes. El desarrollo del dispositivo fue cofinanciado por el Instituto Nacional del Ojo (NEI) de los Institutos Nacionales de la Salud y el Instituto Nacional de Imagen Biomédica y Bioingeniería (NIBIB). Los detalles del diseño actualizado se publicaron en la revista IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica.

«Muchas personas de la comunidad de discapacitados visuales consideran que el bastón blanco es su mejor y más funcional herramienta de desplazamiento, a pesar de que se trata de una tecnología centenaria», afirma en un comunicado de prensa de los NIH el doctor Cang Ye, autor principal del estudio y profesor de ciencias de la computación en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Virginia Commonwealth de Richmond. «Para las personas videntes, tecnologías como las aplicaciones basadas en el GPS han revolucionado el mundo de la orientación. Estamos interesados en crear un dispositivo que cierre muchas de las brechas de funcionalidad para los usuarios de bastones blancos.»

Aunque hay aplicaciones basadas en teléfonos móviles que pueden proporcionar asistencia a la orientación -ayudando a los usuarios invidentes a no salirse de los pasos de peatones, por ejemplo-, los grandes espacios dentro de los edificios suponen un gran reto, especialmente cuando esos espacios son desconocidos. Las primeras versiones del bastón robótico de Ye empezaron a abordar este problema incorporando los planos de los edificios; el usuario podía indicar al bastón si deseaba ir, y el bastón -mediante una combinación de señales auditivas y una punta robótica rodante- podía guiar al usuario hasta su destino. Pero cuando se utilizaba en distancias largas, las imprecisiones en la localización del usuario podían acumularse, dejando finalmente al usuario en un lugar incorrecto.

Para ayudar a corregir este problema, el Dr. Ye y sus colegas han añadido al sistema una cámara con profundidad de color. Utilizando luz infrarroja, como la cámara frontal de un teléfono móvil, el sistema puede determinar la distancia entre el bastón y otros objetos físicos, como el suelo, elementos como puertas y paredes, así como muebles y otros obstáculos. A partir de esta información, junto con los datos de un sensor de inercia, el ordenador de a bordo del bastón puede trazar un mapa de la ubicación exacta del usuario en el plano arquitectónico existente o en el plano de la planta, al tiempo que alerta al usuario de los obstáculos en su camino.

«Mientras que algunas aplicaciones para teléfonos móviles pueden dar a las personas instrucciones de navegación auditivas, al doblar una esquina, por ejemplo, ¿Cómo sabes que has tomado la dirección correcta?», dijo el Dr. Ye. «La punta rodante de nuestro bastón robótico puede guiarte para que gires justo en el punto adecuado y exactamente el número de grados correcto, ya sean 15 grados o 90. Esta versión también puede alertarte de los obstáculos que sobresalen, cosa que no puede hacer un bastón blanco estándar».

Todavía hay que resolver algunos problemas antes de que el sistema esté listo para el mercado; por ejemplo, sigue siendo demasiado pesado para su uso habitual, y el equipo del Dr. Ye está buscando la forma de aligerar el dispositivo. No obstante, con la capacidad de cambiar fácilmente entre su modo automatizado y un «modo de bastón blanco» más sencillo y no robótico, el Dr. Ye cree que este dispositivo podría proporcionar una herramienta clave de independencia para los invidentes y los discapacitados visuales, sin perder las características del bastón blanco que han resistido la prueba del tiempo.

El estudio fue financiado por el NEI y el NIBIB mediante la subvención EB018117.

Referencia: Zhang H, Jin LQ, Ye C. «An RGB-D camera based visual positioning system for assistive navigation by a robotic navigation aid», IEEE/CAA J. Autom. Sinica. 2021. 8(8):1389-1400. doi:10.1109/JAS.2021.1004084

Traducción: Asociación Mácula Retina.

Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator