L'app Mobilio di Harvard usa i sensori dello smartphone per guidare i non vedenti
I bioingegneri riportano il 41 per cento di collisioni in meno e velocità di cammino più elevate durante le prove di navigazione indoor.
Di Giovanni Sapere
3 min di letturaHuman-Edited, AI-Assisted
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I bioingegneri della Harvard University hanno sviluppato Mobilio, un'applicazione software assistiva che trasforma un normale smartphone in un sistema di guida in tempo reale per le persone con disabilità visiva. Il sistema applica l'intelligenza artificiale e la computer vision ai flussi in tempo reale dei sensori del telefono, emettendo segnali acustici personalizzati per guidare gli utenti attorno agli ostacoli. Nelle prove sperimentali, i partecipanti che usavano lo strumento hanno raggiunto le destinazioni il 13 per cento più velocemente, registrando il 41 per cento di collisioni in meno rispetto all'uso delle mappe mobili convenzionali.
Navigare oltre le mappe digitali standard
Le persone con vista ridotta o assente affrontano pericoli frequenti quando si muovono in spazi interni ed esterni non familiari. Gli strumenti di navigazione standard come Google Maps mancano della risoluzione spaziale fine necessaria per identificare le barriere fisiche immediate, lasciando gli utenti dipendenti dal bastone bianco o dal cane guida. Per colmare questa lacuna, il ricercatore dottorando Raymond Liu e il professore associato di bioingegneria Patrick Slade della Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences hanno progettato Mobilio, un'innovazione assistiva descritta da New Atlas.
Gli ingegneri hanno condotto prove con 14 soggetti che hanno percorso itinerari di prova indoor usando un bastone abbinato a Mobilio. Le loro prestazioni sono state confrontate con quelle di spostamenti effettuati con un bastone e Google Maps. Secondo l'articolo di ricerca del team pubblicato su Nature Biomedical Engineering, i soggetti che usavano Mobilio hanno raggiunto le destinazioni il 13% più velocemente e hanno subito il 41% di collisioni in meno negli spazi interni, confermando i benefici funzionali dell'adeguamento del percorso in tempo reale.
«Il nostro sistema usa i sensori di uno smartphone, le informazioni GPS e il movimento effettivo della persona per creare quello che è essenzialmente il piano di un piccolo veicolo autonomo su come guidarla da dove si trova a dove vuole andare.»
— Patrick Slade, professore associato di bioingegneria alla Harvard University
Le prospettive dei pedoni sostituiscono i dataset automobilistici
Prima di assemblare il prototipo software, i ricercatori hanno intervistato più di 100 persone con vista limitata o assente per determinare le loro principali difficoltà fisiche. Il gruppo di utenti ha evidenziato tre requisiti fondamentali: un feedback direzionale continuo lungo i percorsi rettilinei, una guida accurata svolta per svolta e un'affidabile rilevazione degli ostacoli fisici immediati, come documentato da New Atlas.
La maggior parte dei modelli commerciali di computer vision autonoma si basa su dataset catturati da veicoli che percorrono strade asfaltate. Poiché i pedoni si muovono su marciapiedi, strisce pedonali e corridoi interni, Liu e Slade hanno costruito modelli di segmentazione semantica basati su intelligenza artificiale utilizzando immagini catturate direttamente dalla prospettiva di un pedone. Liu, il cui fratello maggiore è non vedente, ha sottolineato che testare la tecnologia con gli utenti interessati è essenziale perché le disabilità visive variano molto da persona a persona.
Gli algoritmi dei veicoli autonomi girano su hardware di largo consumo
Mobilio funziona senza richiedere cuffie esterne specializzate o moduli di calcolo esterni. L'applicazione gira interamente su un normale smartphone di consumo, elaborando gli input della fotocamera del dispositivo, del ricevitore GPS, dei sensori di movimento interni e dei sensori LiDAR integrati quando disponibili, secondo New Atlas.
Il software calcola traiettorie di cammino sicure tracciando il movimento dell'utente e adattando i segnali audio spaziali all'andatura di ciascuno, sfruttando principi tipici della robotica. L'esecuzione di modelli di visione localizzati sui chip degli smartphone standard ha eliminato la necessità di schede di elaborazione esterne specializzate, mantenendo il sistema assistivo accessibile agli utenti senza acquisti aggiuntivi.
Test sul campo nella vita quotidiana
Dopo le prime valutazioni in laboratorio, il team di sviluppo della Harvard SEAS prevede di estendere i test a diversi ambienti esterni e luoghi pubblici. La prossima fase di ricerca valuterà come Mobilio si adatta alle diverse abitudini quotidiane, al ritmo e alle preferenze di percorso degli utenti con disabilità visiva su periodi più lunghi di uso regolare, come dettagliato da New Atlas, segnando un passo promettente per l'invenzione.
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