Navigation ohne Joystick
Rollstuhlfahrer mit schweren motorischen Beeinträchtigungen stehen oft vor einem frustrierenden Paradoxon: Sie benötigen möglicherweise die fortschrittlichste Mobilitätstechnologie, haben aber die geringste physische Fähigkeit, standardmäßige Joystick-Bedienelemente zu bedienen. Forschungsteams des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen glauben, dass KI diese Lücke schließen kann. Auf der CSUN Assistive Technology Conference in Anaheim, Kalifornien, präsentierten der DFKI-Chefwissenschaftler Christian Mandel und sein Kollege Serge Autexier Prototyp-Rollstühle, die Umgebungen sowohl halbautonativ als auch vollständig autonom navigieren — nicht auf Joystick-Eingaben reagierend, sondern auf gesprochene natürlichsprachige Befehle wie „fahre mich zur Kaffeemaschine."
Wie das System funktioniert
Die DFKI-Prototypen integrieren mehrere Sensor-Modalitäten: zwei Lidar-Sensoren zur 360-Grad-Hinderniserkennung, eine 3D-Tiefenkamera für räumliches Bewusstsein im nahen Bereich, Radodometer zur Positionsschätzung und einen eingebetteten Computer für Echtzeit-Verarbeitung. Das System arbeitet auch mit Infrastruktur auf Raumsystem-Ebene zusammen, das drohnengestützte Kameras umfasst, die eine Vogelperspektive der Umgebung bieten.
Im halbautonomen Modus fährt der Benutzer mit einem Joystick, während das System die Umgebung überwacht und bei Kollisionsgefahr eingreift. Im vollständig autonomen Modus spricht der Benutzer ein Ziel aus, bestätigt den vorgesehenen Weg und der Rollstuhl navigiert dorthin unter Verwendung des Open-Source ROS2 Nav2 Navigation Stack mit gleichzeitiger Lokalisierung und Kartierung zur Echtzeit-Kartenerstellung und Hinderniserkennung. Das System erfordert keine vorgegebenen Umgebungskarten, was für die praktische Nutzbarkeit in täglich sich verändernden Räumen entscheidend ist.
Das Problem mit Kosten und Zuverlässigkeit
Pooja Viswanathan, CEO des Toronto-basierten Unternehmens Braze Mobility, identifiziert Kosten als das Haupthindernis. Elektrische Rollstühle kosten bereits Zehntausende von Dollar, und das Hinzufügen von Lidar und Computing-Hardware könnte erhebliche Kosten verursachen, bevor die Integrationsarbeit berücksichtigt wird. Finanzierungssysteme wurden um herkömmliche Rollstühle herum konzipiert und sind nicht ausgerüstet, um fortschrittliche KI-Systeme zu bewerten oder zu erstatten.
Zuverlässigkeit stellt eine gleich ernsthafte Herausforderung dar. Ein Rollstuhl ist kein Komfortgerät — für seinen Benutzer ist er das primäre Mittel zur Unabhängigkeit. Louise Devinge, Biomediziningenieurin bei IRISA in Frankreich, rahmt die Zuverlässigkeitsherausforderung deutlich: „Je mehr Erfassung, Berechnung und Autonomie Sie hinzufügen, desto schwieriger wird es, robuste Leistung über die gesamte Bandbreite echter Umgebungen zu gewährleisten, denen Rollstuhlfahrer begegnen."
Die Philosophie der Zusammenarbeit
Ein wiederkehrendes Thema auf der CSUN war die Gestaltung von KI-Rollstuhl-Systemen als Mitarbeiter statt als Ersatz. Viele Rollstuhlfahrer navigieren bereits mit bemerkenswerter Geschicklichkeit und würden vollständig autonome Systeme als entmächtigend empfinden. Die Technologie sollte die Fähigkeit in spezifischen Szenarien verstärken, in denen Behinderung echte Barrieren schafft, nicht Komplexität denjenigen aufzwingen, die effektive Kompensationsstrategien entwickelt haben.
Mandel beschreibt einen Moment früher in seiner Karriere, in dem er beobachtete, wie ein Benutzer mit schweren Beeinträchtigungen einen engen Durchgang mit einer Geschicklichkeit navigierte, die die Fähigkeit seines Smart-Rollstuhl-Systems übertraf. „Unterschätze niemals, was Rollstuhlfahrer ohne es tun können", sagt er. Er schätzt, dass marktreife intelligente Rollstühle ungefähr zehn Jahre entfernt sind, ein Zeitrahmen, der mit typischen medizinischen Geräteentwicklungs- und Genehmigungszyklen konsistent ist.
Dieser Artikel basiert auf Berichten von IEEE Spectrum. Lesen Sie den ursprünglichen Artikel.
