河北
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重度殘疾的輪椅使用者通常能比大多數機器人系統更好地在狹窄空間中導航。包括今年 3 月早些時候在加利福尼亞阿納海姆發布的一系列新智能輪椅研究，正在檢驗人工智能驅動的系統是否能夠，或應該完全彌合這一差距。
Christian Mandel——德國不來梅人工智能研究中心（DFKI）的高級研究員—— 與同事 Serge Autexier 共同領導研究團隊 ，開發了配備傳感器的電動輪椅原型，旨在通過一間充滿潛在障礙的房間。研究人員還測試了一種新的安全系統，該系統整合了來自輪椅和室內傳感器的傳感器數據，包括基于無人機的彩色和深度攝像頭 。
Mandel 表示，團隊開發的輪椅分為自動與半自動兩種。「半自動是輪椅上的人用操縱桿來駕駛的共享控制系統。」「完全自動則由自然語言輸入控制。你會說，『請開車送我去咖啡機。』 」
圖示：輪椅操縱桿和攝像頭的特寫。
研究人員進行了實驗作為一個更大項目「行動能力受限者可靠且可解釋群體智能」REXASI-PRO 的一部分，研究人員使用兩臺相同的智能輪椅進行實驗，每臺輪椅內含兩臺激光雷達、3D 攝像頭、里程表、用戶界面和嵌入式計算機。
與半自動模式中參與者用操縱桿控制輪椅不同，自動模式下的控制依賴開源的 ROS2 導航系統，采用自然語言輸入。輪椅還采用了同步定位與制圖（SLAM）地圖和本地障礙避讓運動控制器。
圖示：智能輪椅與其尋路顯示。
Mandel 和他的團隊測試的一個場景是，用戶在輪椅的人機界面上按下按鍵，說出命令，然后通過該界面確認或拒絕指令。用戶確認指令后，移動設備引導用戶沿路徑前往目的地，傳感器則嘗試檢測障礙物并相應調整輔助裝置以避開。
智能輪椅什么時候性價比差？
多倫多 Braze Mobility 的首席執行官兼創始人 Pooja Viswanathan 表示，對移動輔助技術領域的研究也應優先確保這些設備對日常消費者保持便捷。
「成本依然是一大障礙，」她說。「資金系統通常不設計支持高級附加智能，除非有非常明確的價值和安全證據。可靠性也是一道障礙。智能輪椅不僅要在理想條件下工作，還要適應日常生活中混亂多變的環境。還有人因因素的維度。用戶在認知、運動、感官和環境方面的需求不同，因此很少能滿足所有需求。」
Braze 為電動輪椅制造盲點傳感器。這些傳感器能檢測用戶難以察覺的障礙物。傳感器還可以安裝在任何輪椅上，通過多模式提醒將其轉變為智能輪椅。這種方式旨在支持用戶，而非替代用戶。
法國雷恩計算機科學與隨機系統研究所（IRISA）的工程師 Louise Devinge 表示，智能輪椅的復雜性增加，要求更多的傳感能力。這需要在輪椅系統內精心管理通信和同步。
換句話說，短期內，該領域最大的挑戰不是用 AI 智能替代輪椅用戶，而是設計用戶與技術之間更好的合作關系。
圖示：3D 駕駛助手所用的數據表示。
智能輪椅的未來
據 Mandel 預測，未來 10 年內就看到智能輪椅能夠進入主流市場。
Viswanathan 表示，雖然 REXASI-PRO 系統目前智能輪椅技術難以實現，但從長遠來看非常重要。其優勢似乎在于智能導航、先進感測技術，以及打造能夠更自主地解讀和響應復雜環境的輪椅的更廣泛努力。從研究角度看，這正是推動該領域發展的工作類型。
Mandel 說，他最終是在追尋多年前讓他進入這個領域的靈感。作為一名年輕研究人員，他幫助開發了一種可通過頭部搖桿控制的智能輪椅系統。
然而，經過多次試驗后，他意識到自己正在研發的智能輪椅系統還有很長的路要走，因為正如他所說，「那時我意識到，即使是那些有嚴重殘障的人，穿越窄道時，他們的表現也非常非常好。」
然后他意識到，雖然目前確實需要開發這項技術，但千萬不要低估輪椅使用者在沒有它的情況下能做的事情。
DFKI 研究人員本月早些時候在加州阿納海姆舉行的 CSUN 輔助技術會議上展示了他們的研究成果。
https://spectrum.ieee.org/autonomous-smart-wheelchair
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