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研發電子導盲犬,Doogo想讓盲人出行更簡單

  社會弱勢群體需要更多人的關注

  全世界約有3900萬盲人,2億4600萬人患有弱視,然而全球範圍內合格的導盲犬數目遠少於需求量。並且一隻導盲犬的訓練成本高達25000-3000美元,訓練周期長達18個月,而工作壽命僅有8-10年。並且很多公共場合依然禁止導盲犬的進入,這也為盲人的生活帶來的很大的困擾。從導盲犬角度來說,他們也犧牲了自身愛玩的天性,因為需要在工作的時候抵抗的住外來的干擾和誘惑。

  清華大學GIX學院的Doogo團隊希望可以幫助盲人更方便的出行,也希望可以讓更多商家構建一個盲人友好環境。團隊以導盲犬為靈感,研發了電子導盲犬Doogo。Doogo擁有導航、避障等功能,使用方法和導盲犬類似,盲人用戶只需要手握牽引桿跟隨Doogo的行進路線即可。Doogo的機身前方同時配備了激光雷達和深度攝像頭,幫助盲人用戶導航和避障,使用了4400mAh的鋰電池,充滿電後可以支持3-4個小時的使用時長。對於上下樓的情況,Doogo並沒有使用耗電大的足式設計,團隊隊長何芃告訴36氪他們進行過盲人用戶調查,大部分的盲人使用者是可以接受在遇到上下樓的情況下手拎導航設備的。未來Doogo的重量大致會在3.5-4kg的重量,既保障了牽引力,又使得盲人手拎時的體驗感不會太差。

  何芃表示現在樣機的外形是使用開發平台製作的,高度比較矮,犧牲了機身前方深度攝像頭的下仰角。未來他們會對結構設計進行優化,將攝像頭放置的位置提高,從而可以探測更廣的高度範圍。

  Doogo配備的激光雷達的探測範圍約為25-30米,精度為3cm,可以精準的對周圍環境探測並且感知障礙物,內置的SLAM演算法會幫助實時的導航和避障。團隊成員岳陽告訴36氪單純進行避障的話使用基於激光探測雷達的SLAM模塊就夠了,Doogo同時要搭載探測範圍約為15-20米的深度攝像頭主要有兩個目的。一方面是為了實現動態規劃,因為對於盲人來說,其周邊的障礙物除了靜態的物體還有很多動態的物體,比如行人、車輛等。市面上針對固定物體的避障演算法已經很常見了,而針對動態物體進行避障則需要考慮很多因素,比如檢測到的衝突是否具有危險性,若具有危險性那麼需要先避讓哪個衝突?Doogo的核心技術壁壘在於團隊依託長期的技術積累自研的衝突分析演算法,通過對捕捉到的盲人用戶和周圍移動物體的運動速度和軌跡,並且根據過去一小段時間內運動物體之間相互運動的趨勢,來分析動態障礙物是否有避開盲人用戶,從而進行實時的危險性評估,控制器也會相應做出動作。

  另一方面是想在未來設立一個線上幫助平台,因為在複雜環境下Doogo也很難應付,盲人用戶可以通過攝像頭得到幫助平台後台人員的遙控幫助。何芃表示這類在線盲人幫助平台Google已經設立了,盲人用戶拿手機對周邊環境照相,然後得到網友的反饋和幫助,平台註冊用戶已有千萬,整體來講這種模式還是比較容易被接收的。

  何芃告訴36氪Doogo現在整體的成本約為5000元左右,不過這兩年無人駕駛技術飛速發展,做低成本激光雷達的企業也越來越多,未來有望通過小批量量產達到3000-4000元左右。而且根據調查顯示約有90%的盲人是屬於低收入群體的,雖然Doogo在未來的成本會儘可能降低,但對於盲人用戶來說依然是筆不小的開銷。因此Doogo的目標客戶除了盲人群體外,還有一些B端商戶,比如電影院和超市等,也就是說讓Doogo成為公共場合的盲人友好設備,未來還可以根據商家的需求通過一些其他設計和優化使得Doogo同時具備導盲+導購的功能。

  同時,盲人用戶在室內使用Doogo過程中會附加產生室內環境的建模數據,這些數據未來也可以出售給地圖公司幫助公司開發室內導航。

  岳陽表示由於產品屬於初級階段因此只進行了室內測試和室外簡單環境的測試,下一步主要是進行更多的室內複雜場景測試,並根據使用情況進行產品迭代,預期3-6個月左右可以進行小批量的量產。團隊現在也正在開發一款語音輸入地址進行導航的APP,應用在未來的室外場景中,同時也會配合計算機視覺模塊增加一些如紅綠燈提、公交站語音提醒等功能。

  Doogo團隊導師史元春,清華大學計算機系"長江學者"特聘教授,人機交互與媒體集成研究所所長,清華大學全球創新學院GIX院長,主要研究方向為人機交互、普適計算、多媒體、網路教育技術等。Doogo團隊隊長何芃,項目中主要負責CV系統、SLAM演算法開發,清華-GIX-全球創新學院在讀雙碩士,本科就讀清華大學自動化系,Facebook Hackathon AU 冠軍,寫輪眼科技創始人。Doogo團隊隊員岳陽,項目中主要負責行為控制與碰撞分析的開發,清華-GIX-全球創新學院在讀雙碩士,本科就讀清華大學自動化系,曾就職於通用電氣(中國)信息技術領導力項目,寫輪眼科技聯合創始人。Doogo團隊隊員沈逸豪,主要負責機器人的造型設計以及部件的裝配,App界面demo還有效果圖演示,清華大學美術學院信息藝術設計,鋸子網路科技有限公司聯合創始人。Doogo團隊隊員徐林子,主要負責用戶體驗相關工作如用戶研究,產品交互設計,服務設計,產品工效學設計以及部分宣傳品平面設計,清華-GIX-全球創新學院在讀雙碩士,本科就讀於清華大學工業工程系。Doogo團隊隊員林志彬,主要負責產品宣傳、市場調研和資源聯繫工作,清華-GIX-全球創新學院在讀雙碩士,本科就讀清華大學材料學院,山鋒光影創始人&CEO。

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