Navegación sin joystick

Los usuarios de sillas de ruedas con discapacidades motoras graves a menudo enfrentan una paradoja frustrante: pueden necesitar la tecnología de movilidad más sofisticada pero tienen la menor capacidad física para operar controles estándar de joystick. Los equipos de investigación del Centro de Investigación Alemán para la Inteligencia Artificial (DFKI) en Bremen creen que AI puede cerrar esta brecha. En la Conferencia de Tecnología de Asistencia CSUN en Anaheim, California, el investigador senior de DFKI Christian Mandel y su colega Serge Autexier presentaron prototipos de sillas de ruedas que navegan entornos tanto semi-autónoma como completamente autónomamente — respondiendo no a entrada de joystick sino a comandos de lenguaje natural hablado como "llévame a la máquina de café."

Cómo funciona el sistema

Los prototipos de DFKI integran múltiples modalidades de sensores: dos sensores lidar que proporcionan detección de obstáculos de 360 grados, una cámara de profundidad 3D para conciencia espacial de corta distancia, odómetros de rueda para estimación de posición, y una computadora incrustada ejecutando procesamiento en tiempo real. El sistema también se interfaz con infraestructura a nivel de sala incluyendo cámaras montadas en drones que proporcionan una vista aérea del ambiente.

En modo semi-autónomo, el usuario conduce con un joystick mientras el sistema monitorea los alrededores e interviene para prevenir colisiones. En modo completamente autónomo, el usuario habla un destino, confirma la ruta prevista, y la silla de ruedas navega allí usando la pila de navegación ROS2 Nav2 de código abierto con localización simultánea y mapeo para construcción de mapas en tiempo real y evitación de obstáculos. El sistema no requiere entornos pre-mapeados, que es crucial para usabilidad del mundo real en espacios que cambian diariamente.

El problema del costo y confiabilidad

Pooja Viswanathan, CEO de Braze Mobility con sede en Toronto, identifica el costo como el obstáculo principal. Las sillas de ruedas motorizadas ya cuestan decenas de miles de dólares, y agregar lidar y hardware informático podría agregar costo significativo antes de que se cuente el trabajo de integración. Los sistemas de financiación fueron diseñados alrededor de sillas de ruedas convencionales y no están equipados para evaluar o reembolsar sistemas AI avanzados.

La confiabilidad presenta un desafío igualmente serio. Una silla de ruedas no es una herramienta de conveniencia — para su usuario, es el medio principal de independencia. Louise Devinge, ingeniera de investigación biomédica en IRISA en Francia, enmarca el desafío de confiabilidad claramente: "Cuanto más detección, computación y autonomía agregues, más difícil se vuelve asegurar un desempeño robusto en el rango completo de entornos del mundo real que encuentran los usuarios de sillas de ruedas."

La filosofía de colaboración

Un tema recurrente en CSUN fue diseñar sistemas de silla de ruedas AI como colaboradores en lugar de reemplazos. Muchos usuarios de sillas de ruedas ya navegan con habilidad notable y encontrarían sistemas completamente autónomos desalentadores. La tecnología debe ampliar la capacidad en escenarios específicos donde la discapacidad crea barreras genuinas, no imponer complejidad en usuarios que han desarrollado estrategias de compensación efectivas.

Mandel describe un momento temprano en su carrera viendo a un usuario con discapacidades graves navegar un paso estrecho con habilidad que superó la capacidad de su sistema de silla de ruedas inteligente. "Nunca subestimes lo que los usuarios de sillas de ruedas pueden hacer sin ella," dice. Estima que las sillas de ruedas inteligentes listas para el mercado principal están aproximadamente diez años en el futuro, un cronograma consistente con ciclos típicos de desarrollo de dispositivos médicos y aprobación regulatoria.

Este artículo se basa en reportaje de IEEE Spectrum. Leer el artículo original.