211service.com
Nowe spojrzenie na przyszłość w SIGGRAPH
Naukowcy z Japonii pracują nad urządzeniem, które pomoże osobom niedowidzącym poruszać się po pokoju bez użycia rąk. Prototypowe urządzenie o nazwie Forehead Retinal System (FRS) było prezentowane w tym tygodniu w SIGGRAF konferencja w Bostonie.
Zaprojektowany przez naukowców z Uniwersytetu Tokijskiego i japońską firmę, EyePlus , system przekształca informacje wizualne na wrażenia dotykowe za pomocą małej kamery i 512 elektrod zamontowanych na czole. Aparat wszczepia się w okulary przeciwsłoneczne, a elektrody umieszcza się w pałąku.
Pierwszy prototyp został wdrożony w październiku 2005 roku i rozesłany do uczniów niedowidzących w Japonii. Początkowo studenci nie byli otwarci na nowe urządzenie, mówi pracownik naukowy Hiroyuki Kajimoto Profesora Susumu Tachi’s Laboratory na uniwersytecie, ponieważ nie wytrzymały bólu impulsów elektrycznych na czołach. Skóra na czole nie ma grubej warstwy podrzędnej, zwanej rogową naskórkiem, która występuje w skórze palców. Bez tej dodatkowej warstwy elektrody mogą powodować nadmierną stymulację nerwów i silny ból po aktywacji.
Aby zwalczyć ten problem, zespół Kajimoto wszczepił między elektrodę a czoło arkusz żelu jonowego, który miał taką samą grubość i impedancję elektryczną jak warstwa rogowa naskórka.
Aby upewnić się, że urządzenie jest lekkie i przenośne, zespół Kajimoto wykorzystał ten sam układ scalony przełączający wysokiego napięcia, który jest używany do napędzania mikromaszyn. Pudełko z obwodami, które jest wielkości starego Walkmana Sony, może być noszone przez użytkownika w małym pokrowcu, a ciśnienie impulsów można kontrolować za pomocą pokrętła głośności.
Kajimoto spodziewa się, że jeśli ludzie będą odpowiednio przeszkoleni, urządzenie może być bezoperacyjną alternatywą dla sztucznej siatkówki. Według Normana Radtkego, lekarza z Centrum zasobów siatkówki szklistej w Louisville, KY, chirurgiczny przeszczep siatkówki jest dostępny dla populacji ogólnej od 5 do 10 lat. Ponad 700 osób w Stanach Zjednoczonych cierpi na barwnikową siatkówkę, grupę dziedzicznych chorób oczu, które wpływają na siatkówkę, a 1,7 miliona cierpi na zaburzenia widzenia spowodowane zwyrodnieniem plamki żółtej związanym z wiekiem.
Tak więc ten obecny japoński projekt ma ogromne implikacje. Jednak pozostają wyzwania techniczne. Kajimoto zidentyfikował dwa problemy, nad którymi obecnie pracują: obrazowanie i odległość. Obecnie projekt jest zbyt prosty do codziennego życia – mówi. FRS nie potrafi zrozumieć skomplikowanych kształtów. Musimy znaleźć sposób na uproszczenie obiektów bez symbolizowania systemu.
System nie ma obecnie również percepcji głębi. Może wykrywać obiekty oddalone o około 20 stóp, ale stymulacja nie zmienia się, gdy użytkownik zbliża się lub oddala od obiektu. Zespół Kajimoto pracuje nad pomiarem odległości, budując system stereoskopowy przy użyciu dwóch lub trzech kamer.
Podczas pracy w firmie SIGGRAPH miałem okazję przetestować FRS na dwa różne sposoby. Najpierw usiadłem twarzą do ściany, aby upewnić się, że żadne inne obiekty nie są w zasięgu wzroku. Następnie przed kamerą pomachano dwoma kijami. Dosłownie czułem patyki na moim czole; kiedy poruszali się lub zmieniali kierunek, zmieniało się uczucie na moim czole. Wrażenie było wibracyjne, jakby moje czoło było masowane, i choć trochę nieprzyjemne, nie było bolesne.
Drugi test obejmował chodzenie. Naukowcy wyeliminowali inne zakłócenia percepcyjne lub dźwięki w pomieszczeniu, blokując część, a w pierwszym teście zastąpili standardową kamerę kamerą na podczerwień. Potem zamknąłem oczy i obszedłem mały pokój, starając się ominąć dwa słupki. Chociaż trochę się chwiałem i od czasu do czasu wyciągałem rękę po wskazówki, udało mi się na nic nie wpaść.
Jak widać, odległość jest kluczowym elementem w uczynieniu FRS użytecznym urządzeniem, ale jeszcze ważniejszy jest trening, mówi Kajimoto. Uważa, że osoby z wadami wzroku mogą łatwiej korzystać z urządzenia niż osoby widzące, takie jak ja. Niewidomi mają znacznie bardziej wyostrzony zmysł dotyku, dzięki czemu są w stanie szybciej wykrywać przedmioty o różnych kształtach – mówi. Obecnie użytkownicy w Japonii są szkoleni z przedmiotów o różnych kształtach.
Kajimoto wierzy, że FRS będzie dostępny na rynku w ciągu roku. A w 2008 roku ma nadzieję, że niewidomy maratończyk założy FRS na Igrzyskach Paraolimpijskich w Pekinie. – By Brittany Sauser