Page 8

> PROJEKTY prof. RNDr. OLGA ŠTĚPÁNKOVÁ, CSc. step@labe.felk.cvut.cz

Inteligentní robotické křeslo Skupina NIT (Nature Inspired Technologie Group) prof. RNDr. Olgy Štěpánkové, CSc., a skupina IMR (Intelligent and Mobile Robotics Group) Ing. Libora Přeučila, CSc., z katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT spolupracují na vývoji robotického invalidního křesla, které může jeho uživatel ovládat různými alternativními způsoby, podle možností a potřeb konkrétního uživatele.

Montáž senzoru na invalidní vozík

Jaká zařízení umožňují uživateli přímé nebo nepřímé ovládání robotického křesla? Pokud uživatel vydává přímo základní povely ke skutečné a okamžité jízdě vozíku, například joystickem nebo tlačítky umístěnými na vozíku v dosahu jeho ruky, hovoříme o řízení na nižší úrovni. Principiálně lze k tomu účelu použít libovolný postup, který se chová jako počítačová myš, tedy umožňuje uživateli předávat pokyny do počítače. Může jít o řízení prostřednictvím gest, pohybů očí, zvuků, atd. Avšak pro některá postižení není tento způsob ovládání vhodný, neboť hrozí chybná interpretace, která by mohla být pro

uživatele nebezpečná – problémy mohou způsobovat např. časté mimovolní pohyby, třeba silné záškuby ruky, nebo nedostatečná rychlost reakce. Zaměřujeme se proto i na řízení na vyšší úrovni, kdy uživatel ze seznamu cílových situací vyjmenovaných třeba na zobrazovacím panelu na opěradle vozíku vybere právě tu požadovanou, pro kterou vozík nejprve připraví, nebo upraví plán na její dosažení tak, aby byl bezpečný, a ten teprve poté vykoná. Zde lze již využít například detekci očních pohybů při sledování zobrazovacího panelu, pohyb ruky, pohyb brady, jazyka, nebo dokonce měření svalové aktivity, nejčastěji ruky, případně dechovou frekvenci a další. Byla používaná už dříve pro jiné aplikace nebo jsou vyvinuta přímo pro tento účel? Způsoby pro ovládání invalidního vozíku staví na zkušenostech z jiných projektů. Alternativní komunikaci zajišťují zařízení „převzatá“ z projektů věnovaných ovládání osobního počítače a okolního prostředí rovněž pro stejnou cílovou skupinu uživatelů. Slovo „převzatý“ zde však není zcela na  místě, přesnější termín by mohl být „inspirovaný“. Řízení invalidního vozíku zejména v reálném prostředí je mnohem složitější a nebezpečnější – jde o pohyb hmotného objektu, kolize s překážkami – než „běžné“ ovládání osobního počítače, např. psaní textu, mailu. Stačí porovnat nutnost reakce uživatele nebo vozíku na okolní měnící se prostředí, např. na kolemjdoucí osoby. V jaké fázi je projekt nyní? Jelikož se jedná o výzkumný projekt, nelze v brzké době očekávat jeho nasazení pro skutečně reálné využití. Je nutno si uvědomit, že testy v akademickém prostředí jsou velmi odlišné od  reálného prostředí. Celý projekt tvorby invalidního vozíku je stručně

6 | jaro 2013

TECNICALL

řečeno rozdělen na dvě hlavní části. První je „komunikace s  uživatelem“ a druhou je „bezpečnost vlastní jízdy“. První částí se zabývá Dr. Ing. Petr Novák (NIT). Cílem je tvorba vhodného uživatelského rozhraní, které umožní uživatelům nejen co nejjednodušší ovládání činnosti vozíku, ale současně i vizualizaci aktuálního stavu a zamýšleného plánu dalšího pohybu. Rozhraní by mělo poskytnout uživateli také potřebné doplňkové informace z okolí, např. která trasa je ideální, co právě brání v  jízdě atd. Jde tedy zejména o  interakci s  uživatelem podle jeho schopností, dovedností i požadavků. Druhé části se věnuje Dr. Ing. Tomáš Krajník (IMR). Ta se zaměřuje na zajištění inteligentního chování invalidního vozíku. Tedy nejen na detekci a vyhýbání se překážkám, ale zejména na plánování trasy ve zcela nebo částečně známém prostředí. Zde jde zejména o  zajištění bezpečnosti při vlastním pohybu. Je projekt otevřený další spolupráci, popřípadě mají jednotlivé součásti, technologie, další využití pro potenciální zájemce? Samozřejmě, vytvářené technologie a postupy jsou využitelné nejen přímo v mobilní robotice, ale rovněž při jakémkoli obdobném alternativním řízení i  jiných zařízení. Například v domácím prostředí. Nicméně, křeslo je využitelné i jako platforma pro studium zdánlivě nesouvisejících technologií. Například ve spolupráci s firmou Microsoft bylo robotické křeslo využito pro případovou studii využití technologie .Net MicroFramework pro řízení systémů v reálném čase. (ia) foto: archiv pracoviště

> Článek byl pro tiskovou verzi krácen, v plném znění si jej přečtete na www.tecnicall.cz

Profile for Lukas Zeman

Tecnicall 01/2013  

ČTVRTLETNÍK ČESKÉHO VYSOKÉHO UČENÍ TECHNICKÉHO V PRAZE

Tecnicall 01/2013  

ČTVRTLETNÍK ČESKÉHO VYSOKÉHO UČENÍ TECHNICKÉHO V PRAZE

Advertisement