La Sedia a Rotelle Intelligente Migliora la Mobilità con il Controllo Condiviso Guidato dall’IA

Una nuova sedia a rotelle intelligente, la CoNav Chair, descritta in un articolo sulla piattaforma di pre-stampa arXiv, presenta un sistema di controllo condiviso che combina la navigazione autonoma con l’input dell’utente per migliorare la mobilità, la fiducia e l’efficienza per le persone con disabilità (PWD).

I ricercatori hanno progettato la sedia a rotelle basata sul Sistema Operativo Robotico (ROS) per colmare il divario tra i sistemi di controllo completamente autonomi e manuali, che spesso conducono a inefficienze e ridotta fiducia da parte dell’utente. Essi

A differenza delle tradizionali carrozzine elettriche (PWC), che possono essere difficili da utilizzare, o delle carrozzine autonome che limitano il controllo dell’utente, la CoNav Chair permette agli utenti di sovrascrivere il sistema di navigazione quando necessario.

Questo approccio ibrido assicura un movimento più fluido, evitando fermate brusche o scelte di percorsi inefficienti. Il team di ricerca ha testato il sistema in ambienti interni reali, dimostrando i suoi vantaggi rispetto alle modalità completamente manuali e autonome.

La sedia a rotelle integra sensori LiDAR, una telecamera, un’unità di misura inerziale (IMU) e encoder, permettendole di mappare l’ambiente circostante e navigare tra gli ostacoli in modo efficiente. L’algoritmo di controllo condiviso consente agli utenti di guidare la sedia a rotelle, affidandosi alle sue funzioni automatizzate per una navigazione più fluida e sicura.

Il software si basa su un framework di Localizzazione e Mappatura Simultanea (SLAM) basato su ROS, che permette alla sedia a rotelle di costruire una dettagliata mappa 2D di ambienti interni. Il sistema bilancia l’input dell’utente con la navigazione guidata dall’IA, migliorando sia l’efficienza che la sicurezza.

I risultati sperimentali hanno dimostrato che la CoNav Chair migliora significativamente l’efficienza della navigazione rispetto sia ai sistemi manuali che a quelli completamente autonomi. Raggiunge tempi di completamento più brevi e segue percorsi più diretti rispetto all’operazione manuale, permettendo agli utenti di raggiungere le loro destinazioni più rapidamente.

Il sistema di controllo condiviso consente traiettorie più morbide, riducendo le curve improvvise e migliorando il comfort generale. Inoltre, la sedia a rotelle dimostra tassi di successo più elevati e meno collisioni, rendendola un’opzione più affidabile per la navigazione in ambienti complessi.

Il controllo manuale spesso ha portato a più collisioni a causa di errori di calcolo da parte dell’utente, mentre i sistemi autonomi talvolta hanno avuto difficoltà con curve strette o ostacoli. La sedia CoNav combina efficacemente i punti di forza di entrambi gli approcci, permettendo l’intervento dell’utente quando necessario e sfruttando l’automazione in scenari più semplici.

La sedia CoNav rappresenta un passo significativo verso il miglioramento delle soluzioni di mobilità per i PWD, offrendo un equilibrio tra autonomia e controllo dell’utente. Incrementando la fiducia e l’efficienza della navigazione, questa sedia a rotelle intelligente ha il potenziale per aumentare l’indipendenza e l’integrazione sociale per gli individui che si affidano all’assistenza alla mobilità.