機器人領域的導航
導航是用來指引人由出發點到目的地的技術的總稱,像我們熟悉的GPS車用導航,在過程中導航機會監視位置和速度,透過與目的地的比對引導使用者到目的地的過程。交通大學王學誠教授進一步的解釋目前機器人的主要是利用感測器,藉由攝影機跟陀螺儀的彙整做到定位,同時機器人也可以做到更多的導航功能,比如盲人導航系統,協助盲人從甲地到乙地,不需要依靠別人的協助,這就要藉由立體視覺的感測器,藉由躲避障礙物走到目的地。
機器人視覺的視障安全導航
國際公認盲人專用識別手杖「白色手杖」,是視障朋友可以行動自主的工具,這類輔具是不是有某些限制,才促使「盲人導航系統」研發?王學誠教授說明,白色手杖一定要藉由接觸前方的障礙物,在人潮擁擠的場所,手杖很容易觸碰到其他用路人,因此由許多盲人會避免在人潮擁擠的時候出來活動,否則要請親朋好友幫忙協助,這對視障朋友其實是很不方便。系統最想要幫助視障者達到「行動自由」,在室內環境利用紅外線偵測深度建立立體視覺,還能夠標記障礙物知道障礙物是什麼物體,讓視障朋友可以輕易地找想要使用的設備,例如想找一個椅子坐下來休息,同時避免那個椅子上已經有做人了。立體視覺目前偵測範圍可以到3公尺到10公尺的範圍。如何將立體視覺的資訊傳達給視障朋友,發現以聽覺作為訊息傳達的方式,容易造成視障朋友忽略周遭環境的變化。舉例來說:在過馬路的時候很有可能會聽不到車子的聲音造成意外事故的發生,因此以多顆振動馬達,透過腰部的震動給予視障朋友方向性不同強度不同的頻率不同規則,例如:一長二短的振動,視障者只要透過簡單的學習就能輕易地上手。進階的功能可以做到長距離和短距離的研判,那就必須要靠長期的學習才能習得。一般人也能夠在沒有光線的情況下使用,透過紅外線的偵測以及藍牙的訊息傳送資訊,協助所有人在黑暗中行走。白色手杖就像是身體的延伸,再配合機器人視覺的盲人導航系統,可以讓視障者的生活更加便利。目前發現先天失明的使用者因為已經很習慣白色手杖因此對於系統會比較抗拒,後天失明的使用者才是有較高的系統接受度,後續還要透過一連串以使用者為中心的設計,繼續開發做到符合所有使用者的需求。
科技身障輔具對社會的影響
台灣在2008年已經停止鋪設導盲磚的進度因為導盲磚有可能會造成用路人的安全疑慮,導盲磚的鋪設是一次性的,可能因為道路施工就破損無法使用。義大利新創公司的最新發明「手機視覺導航」,藉由鋪設雙色線(可以是油漆也可以是膠帶,顏色也可以配合建築物或者是活動),平整化的融入設計會是一個具有潛力的應用。雙色線鋪設在室外或者是特定場所,例如配合博物館的導覽,當視障者走到定點就可以透過語音了解展覽說明。
科技輔具對產業是一項創新產品,對社會更是重要的貢獻。目前普遍遇到一個門檻,以自動車或機器人為例,產品很辛苦的研發但是政策和法律卻跟不上腳步,造成許多矛盾與爭議, 造成商品化過程是一段辛苦的歷程。也因為身障朋友地社經地位普遍不高,還需要尋求另外一種商業模式,才能將系統推廣至使用者。而且政府也需要建立這類科技輔助的安全檢測機制,才能確保科技輔具可以安全地在環境中使用,以上各點都需要政府跟社會凝聚共識,才有機會應用在實際的生活中產生正面的助益。
來賓介紹
交通大學電機系王學誠教授,去年才從美國麻省理工學院回台,也是聯發科技青年講座教授,是一位在機器人領域追求創新的學者。
交通大學電機系林倪敬同學,有過義大利科技新創公司實習回台,研究興趣為人機互動的介面設計。