Fusão de autonomia com controle manual para usuários de cadeira de rodas

As tecnologias autônomas prometem que os passageiros viajam sem preocupação – a capacidade de ir do ponto A ao ponto B sem precisar se envolver no processo. No entanto, os passageiros ainda não confiam nos computadores da maneira como confiam nos motoristas humanos, e a maioria dos veículos autônomos na estrada hoje estão equipados para que um humano assuma o controle.

As mesmas tecnologias que permitem que veículos autônomos (AVS) naveguem pelas ruas da cidade também podem dar aos usuários de cadeira de rodas motorizada a capacidade de ir de um lugar para um local sem controlar pessoalmente a cadeira, mas os usuários de cadeira de rodas também querem uma maneira de substituir o computador. Os engenheiros da Universidade de Michigan visam fornecer essa funcionalidade.

A maioria das cadeiras de rodas disponíveis para aqueles que precisam de transporte regular são totalmente manuais ou totalmente autônomos – com poucas opções. A equipe de pesquisa está aproveitando os sensores de detecção de luz e variação (LIDAR) e uma câmera a bordo para permitir que pessoas com deficiência sejam a combinação de liberdade para permitir que o software acione e a supervisão quando o usuário confie menos em decisões autônomas.

“O ponto ideal é algo que chamamos de ‘controle compartilhado’ ou ‘autonomia compartilhada’, onde o robô está ajudando você na medida em que você deseja, mas nunca está colocando o passageiro em uma situação em que eles não podem controlar seu destino”, disse Vineet Kamat, o Professor Familiar da UM John L. Tishman de construção e sustentabilidade e um professor de engenharia civil e ambiental.

“Pessoas com deficiência física desejam principalmente manter sua independência, mas têm desafios significativos de navegação e manobra operando no ambiente construído”.

Em muitos casos, a perspectiva de seguir um caminho complexo ou lotado pode desencorajar as pessoas com deficiência de participar de oportunidades sociais, comerciais ou educacionais. Nos EUA, cerca de 2,7 milhões por ano experimentam questões de saúde que exigem o uso de uma cadeira de rodas.

Kamat e Carol Menassa, professora de engenharia civil e ambiental da UM e um estudioso da faculdade de gerenciamento de construção de John L. Tishman, colaboraram há anos, ajudando os robôs a entender e raciocinar com ambientes construídos, ambos internos e externos.

Este ano, sua equipe de pesquisa conseguiu equipar uma cadeira de rodas motorizada com o Lidar e uma câmera 3D, tocar no sistema de acionamento da cadeira de rodas e escrever algoritmos que permitiriam controle compartilhado com a ajuda de um controlador de videogame.

“A confiança é muito importante nesse tipo de situação, porque há muitas coisas em jogo”, disse Menassa. “Você quer confiar que estará seguro e que qualquer pessoa no ambiente estará segura”.

É o mesmo problema que está sendo encontrado pela indústria automobilística. Em outubro de 2023, a JD Power relatou: “A confiança do consumidor em veículos autônomos e totalmente automatizados continua a diminuir pelo segundo ano consecutivo … os consumidores mostram menos prontidão em todas as métricas, com o nível mais baixo de conforto em um veículo totalmente automatizado e autônomo e usando o transporte público totalmente automático e autodidata”.

Eles têm testado seu sistema, chamado Conav, nos corredores do porão do edifício GG Brown, no campus norte, com voluntários saudáveis ​​que cuidam da cadeira.

“O feedback entre o usuário e o sistema é muito importante”, disse Menassa, “e esse é o feedback que vai, com o tempo, iniciar ou estabelecer essa confiança”.

A equipe de pesquisa inclui Yifan Xu, um assistente de pesquisa de estudantes de pós -graduação; Jordan Lillie um técnico de engenharia biomédica da UM; e estudante de graduação Qianwei Wang.

Após a validação e teste técnico que estão em andamento, a equipe fará seu foco para testar com pessoas com deficiência.