全世界约有3900万盲人,2亿4600万人患有弱视,然而全球范围内合格的导盲犬数目远少于需求量。并且一只导盲犬的训练成本高达25000-30000美元,训练周期长达18个月,而工作寿命仅有8-10年。并且很多公共场合依然禁止导盲犬的进入,这也为盲人的生活带来的很大的困扰。从导盲犬角度来说,他们也牺牲了自身爱玩的天性,因为需要在工作的时候抵抗的住外来的干扰和诱惑。

清华大学GIX学院的Doogo团队希望可以帮助盲人更方便的出行,也希望可以让更多商家构建一个盲人友好环境。团队以导盲犬为灵感,研发了电子导盲犬Doogo。Doogo拥有导航、避障等功能,使用方法和导盲犬类似,盲人用户只需要手握牵引杆跟随Doogo的行进路线即可。Doogo的机身前方同时配备了激光雷达和深度摄像头,帮助盲人用户导航和避障,使用了4400mAh的锂电池,充满电后可以支持3-4个小时的使用时长。对于上下楼的情况,Doogo并没有使用耗电大的足式设计,团队队长何芃告诉36氪他们进行过盲人用户调查,大部分的盲人使用者是可以接受在遇到上下楼的情况下手拎导航设备的。未来Doogo的重量大致会在3.5-4kg的重量,既保障了牵引力,又使得盲人手拎时的体验感不会太差。

何芃表示现在样机的外形是使用开发平台制作的,高度比较矮,牺牲了机身前方深度摄像头的下仰角。未来他们会对结构设计进行优化,将摄像头放置的位置提高,从而可以探测更广的高度范围。

Doogo配备的激光雷达的探测范围约为25-30米,精度为3cm,可以精准的对周围环境探测并且感知障碍物,内置的SLAM算法会帮助实时的导航和避障。团队成员岳阳告诉36氪单纯进行避障的话使用基于激光探测雷达的SLAM模块就够了,Doogo同时要搭载探测范围约为15-20米的深度摄像头主要有两个目的。一方面是为了实现动态规划,因为对于盲人来说,其周边的障碍物除了静态的物体还有很多动态的物体,比如行人、车辆等。市面上针对固定物体的避障算法已经很常见了,而针对动态物体进行避障则需要考虑很多因素,比如检测到的冲突是否具有危险性,若具有危险性那么需要先避让哪个冲突?Doogo的核心技术壁垒在于团队依托长期的技术积累自研的冲突分析算法,通过对捕捉到的盲人用户和周围移动物体的运动速度和轨迹,并且根据过去一小段时间内运动物体之间相互运动的趋势,来分析动态障碍物是否有避开盲人用户,从而进行实时的危险性评估,控制器也会相应做出动作。

另一方面是想在未来设立一个线上帮助平台,因为在复杂环境下Doogo也很难应付,盲人用户可以通过摄像头得到帮助平台后台人员的遥控帮助。何芃表示这类在线盲人帮助平台Google已经设立了,盲人用户拿手机对周边环境照相,然后得到网友的反馈和帮助,平台注册用户已有千万,整体来讲这种模式还是比较容易被接收的。

何芃告诉36氪Doogo现在整体的成本约为5000元左右,不过这两年无人驾驶技术飞速发展,做低成本激光雷达的企业也越来越多,未来有望通过小批量量产达到3000-4000元左右。而且根据调查显示约有90%的盲人是属于低收入群体的,虽然Doogo在未来的成本会尽可能降低,但对于盲人用户来说依然是笔不小的开销。因此Doogo的目标客户除了盲人群体外,还有一些B端商户,比如电影院和超市等,也就是说让Doogo成为公共场合的盲人友好设备,未来还可以根据商家的需求通过一些其他设计和优化使得Doogo同时具备导盲+导购的功能。

同时,盲人用户在室内使用Doogo过程中会附加产生室内环境的建模数据,这些数据未来也可以出售给地图公司帮助公司开发室内导航。

岳阳表示由于产品属于初级阶段因此只进行了室内测试和室外简单环境的测试,下一步主要是进行更多的室内复杂场景测试,并根据使用情况进行产品迭代,预期3-6个月左右可以进行小批量的量产。团队现在也正在开发一款语音输入地址进行导航的APP,应用在未来的室外场景中,同时也会配合计算机视觉模块增加一些如红绿灯提、公交站语音提醒等功能。

Doogo团队导师史元春,清华大学计算机系"长江学者"特聘教授,人机交互与媒体集成研究所所长,清华大学全球创新学院GIX院长,主要研究方向为人机交互、普适计算、多媒体、网络教育技术等。Doogo团队队长何芃,项目中主要负责CV系统、SLAM算法开发,清华-GIX-全球创新学院在读双硕士,本科就读清华大学自动化系,Facebook Hackathon AU 冠军,写轮眼科技创始人。Doogo团队队员岳阳,项目中主要负责行为控制与碰撞分析的开发,清华-GIX-全球创新学院在读双硕士,本科就读清华大学自动化系,曾就职于通用电气(中国)信息技术领导力项目,写轮眼科技联合创始人。Doogo团队队员沈逸豪,主要负责机器人的造型设计以及部件的装配,App界面demo还有效果图演示,清华大学美术学院信息艺术设计,锯子网络科技有限公司联合创始人。Doogo团队队员徐林子,主要负责用户体验相关工作如用户研究,产品交互设计,服务设计,产品工效学设计以及部分宣传品平面设计,清华-GIX-全球创新学院在读双硕士,本科就读于清华大学工业工程系。Doogo团队队员林志彬,主要负责产品宣传、市场调研和资源联系工作,清华-GIX-全球创新学院在读双硕士,本科就读清华大学材料学院,山锋光影创始人&CEO。

研发电子导盲犬,Doogo想让盲人出行更简单

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