Уреди за незрящи. Електронни очила за незрящи. Битови електронни устройства за незрящи

Многобройни изследвания, проведени от учени за създаване на изкуствена ретина, най-накрая придобиха реални форми. Подготвя се да навлезе на пазара първата електронна ретина, с помощта на която незрящи хора ще могат самостоятелно да различават големи предмети и дори да четат едър шрифт.

В продължение на много години учени от цял ​​свят се опитват да намерят начин да върнат зрението на слепи хора. За съжаление, окото е единственият орган, който все още не е напълно проучен от хората, но все още има напредък! Европейски инженери създадоха изкуствена ретина, която, макар и едва видима, връща зрението на слепи пациенти.

Както пише membrana.ru, протеза, която възстановява зрението на пациенти с дегенерация на ретината, получи одобрение от европейските власти и скоро ще стане достъпна за слепи чрез няколко клиники в Швейцария, Франция и Обединеното кралство.

Автор на проекта е американската компания Second Sight, която от няколко години работи върху електронната ретина. Още през септември 2009 г. представители на компанията обявиха първите успехи на устройството Argus II, което по същество работи като видеокамера.

Тези. изображението се заснема от миниатюрна камера на очила, след което изображението се обработва от процесор и се предава безжично до главата на човек - до имплант на ретината, който стимулира клетките с помощта на набор от електроди. Ето как слепият човек получава, макар и примитивно, зрение.

Argus II има 60 електрода, така че такъв пациент вижда света като картина от 60 точки (пациентите съобщават за „ярки светкавици“). Разбира се, това не е много, но все пак е по-добре от живота в пълен мрак. Слепите с Аргус виждат, че пред тях стои човек и могат да забележат движението му. Те могат самостоятелно да намерят врата, да разпознаят голям прост предмет или бавно да прочетат много голям шрифт.

Външното оборудване на "Аргус" се състои от очила с камера и предавателна антена, както и кутия с видеопроцесор. Последното, между другото, е необходимо, за да се превърне оригиналната картина в примитивна, но по-разбираема, образувана от електроди в очна ябълка. Собственикът на устройството може да избере режим на обработка на изображението (например подобряване на контраста или подчертаване на ръбове). Веднъж разгледана, системата е сравнима с 30 см линийка, държана на една ръка разстояние.

Един от тестовите пациенти е англичанинът Ерик Шелби. Той носи Argus II повече от година. „Преди това той беше напълно сляп в продължение на двадесет години“, съобщава ABC News, „преди това беше зависим от куче-водач. Сега той може сам да вижда ръба на тротоара.“

В основата си Argus II е пионер, възвестяващ ерата на „серийно“ възстановяване на зрението с помощта на чип импланти. Предимството му пред догонването на съперниците е доказателство за способността му да работи безпроблемно дълго време в човешкото тяло. „Argus беше тестван върху 30 пациенти“, съобщава Technology Review.

Масово производство на тези импланти няма да има, защото... цената им е $115 хил. Разбирате ли, не всеки незрящ може да си позволи това. Очаква се обаче догодина протезата да получи зелена светлина от американските власти и Argus да започне да се продава и в родината си.

Нека отбележим, че освен компанията Second Sight, с изкуствени ретини се занимават и други производители, които също постигнаха известен успех, но техните изобретения все още не се планират да се продават масово.

Онзи ден на Habré беше обсъдена новина за създаването на прототип на устройство за бейзболна шапка за незрящи хора. Тъй като се занимавам с този проблем от почти година и написах дипломна работа по тази тема, бих искал да предложа моето виждане за решаването на проблема на хората с увреждания. Статията ще представлява интерес не само за IT специалисти, но и за предприемачи, както и за хора, които се интересуват от проблема с уврежданията.


Първата ми идея за създаване на устройство дойде, когато започнах да изучавам микроконтролери в института. Наистина исках да спра да кодирам примери със светодиоди, PWM и други инициализации на микроконтролери и да направя нещо страхотно и полезно в реалния живот. Реших да инсталирам домашен паркинг сензор на колата си, като го инсталирах в предната броня (вече го имах отзад, но отпред, в Москва, често е полезно). Сглобих веригата на коляното си с помощта на Arduino mini, поиграх си с нея и утолих жаждата си.

Концепция и прототип

Аз съм предприемач по природа, вече имам успешен опит в създаването и продажбата на социално ориентирани уеб проекти (включително сътрудничество с Yandex). Буквално няколко дни по-късно в главата ми се роди идея за комерсиализация и масово производство на моите сензори за паркиране, но в съвсем друго приложение - в сферата на помощ на инвалиди.

Статистика за разпространението на хората с увредено зрение

Според Световната здравна организация в света има приблизително 37 милиона слепи хора и 124 милиона със слабо зрение.
В Русия Всеруското дружество на слепите (VOS) се занимава с проблемите на зрителните увреждания. Днес VOS включва 74 регионални организации, включително 783 местни организации и обединява повече от 212 000 хора с увредено зрение, живеещи във всички съставни единици на Руската федерация. От тях 103 000 са напълно слепи (данни за 2009 г.). От този брой 25% са млади хора в трудоспособна възраст, т.е. Почти всеки пети от всички слепи и хора с увредено зрение.
Според други данни в Русия има повече от 275 хиляди слепи и хора с увредено зрение. Факт е, че не всички слепи хора се обръщат към дружествата на слепите, чийто брой на членовете е основа за статистика; много от тях например прекарват целия си живот в селото, без да знаят за съществуването на такива институции.
До 2020 г. броят на слепите хора в света може да нарасне до 75 милиона(според ООН).

Само за няколко дни сглобих първия прототип, използвайки любимата на всички мини версия на Arduino. Не изглеждаше много добре, но беше напълно достатъчно за провеждане на първите полеви тестове върху истински слепи хора.


И в "сглобен" вид:

За по-сериозни тестове беше създаден втори прототип, в твърд корпус и вече с батерия:

Резултати от тестовете

Тестовете върху слепи хора бяха много успешни. Виждал съм само такава откровена радост и възторг, които обземаха хората с увреждания в малките деца в детската градина, които получиха „най-добрия подарък на света“ за празник. Един млад човек с увреждания сложи устройството и просто избяга с него, докато обсъждахме полезността на изобретението =) Намерихме го на друга улица, срещу магистралата от първоначалното местоположение. Човекът наистина хареса устройството, за първи път в живота си усети какво е да се движи по улицата сам, без външна помощ и дори без бастун. За нас, които го виждаме, е трудно да го разберем, но вероятно е подобно на дългото, но чудодейно възстановяване на хора след нараняване, което ги е лишило от способността да ходят и да се чувстват пълноценни хора. Устройството показа отлични резултати и при тестване върху възрастни хора. Една 80-годишна жена спокойно се движеше из помещенията на обществото на слепите в рамките на няколко минути (става въпрос за способността за учене).
Беше решено да продължи развитието и започна да се появява обещаващ дипломна работа.

Състезатели

След няколко седмици проучих RuNet и чуждата част на мрежата и разбрах (като автора на статията за бейзболната шапка), че в света има предимно прототипи на такива устройства (един, два, три) , и буквално няколко реализирани опции, отличаващи се с доста висока цена (четири - £300, пет - £635). Чух за подобни разработки в Съветския съюз и Русия, но не можах да намеря нищо. Използвани са всички намерени концепции различни видовекомуникация с лице с увреждания, но предимно чрез звук.

Техническа част

Електронните сигнални устройства се използват широко в работилници във фабрики в много отрасли. Една от най-важните нужди на сигналните устройства е обратната връзка към оператора, че дадена машина или механизъм е постигнал желания резултат. Почти всички алармени устройства на пазара съдържат звукова аларма, която предупреждава за постигнатия резултат. Освен това някои устройства съдържат механизми за визуална сигнализация, като светлини с различни цветове (обикновено червено, жълто и зелено). В шумен заобикаляща средаили места, където инструментът се използва с ограничена видимост на неговия потребителски интерфейс, е възможно нито една от тези аларми да не е достатъчна, за да уведоми оператора. Подходящо решение на този проблем е комбинирането на визуални и звукови предупреждения на оператора с тактилна сигнализация чрез вибрация. Ползите от вибрационната обратна връзка са добре известни на всеки, който използва мобилен телефон.
Цитат от дипломната ми работа

И сравнение на откритите методи за сигнализиране в условия на ограничени възможности на незрящ човек. Момчетата от катедрата по невропсихология на Московския държавен университет ме осветлиха за плюсовете и минусите на този или онзи сигнален метод и ми препоръчаха необходимата литература. Проучих подробно дузина книги по психология, бионика, изследвания на слепи, както и животни (особено делфини и прилепи), гледах няколко игрални филма (препоръчвам на всички филм за слепия музикант на всички времена Рей Чарлз). Когато бях в Германия и Франция на представянето на устройството, се разхождах из града със завързани очи и прототип на устройството, което предизвика голям интерес и наслада сред околните хора =)
В резултат на това стигнах до извода, че е най-препоръчително да използвам тактилна обратна връзка и да „не вкарвам“ слухов канал, защото Слепите хора се ориентират основно чрез слух, улавят ехото от щракането на петите си и по този начин преценяват разстоянията в околния свят. В допълнение, обратната връзка на човешкото тяло за външен стимуле най-бързият при използване на тактилни канали (най-бавният метод, колкото и да е странно, е чрез зрение). Ще използваме вибрацията като влияние. Въпреки че имаше и други опции, които не бяха подходящи поради характеристиките на човешката психика. Например, човек бързо свиква с постоянно външно монотонно въздействие - лек натиск или компресия върху части от тялото. Точно като постоянното монотонно силен звук(всички знаем как да заспиваме в самолети или автобуси, без да чуваме шума на двигателя). Така наречената адаптация към външен шум.

Междувременно беше избрано електронно пълнене. Това ще бъде домашна платка (тъй като Arduino заема много място), сензори (ултразвук + инфрачервен) и батерия:

На платката има atmega88 (или atmega168 като на Arduino), набор от микрочипове за зареждане на батерията и управление на електрическия мотор, импулсен преобразувател на напрежение, звуков високочестотен високоговорител и т.н. Цялото това нещо беше изчислено и тествано с осцилоскопи и т.н. (до обосновката за избор на транзистори), теза =) Поръчан е от завод в Китай, евтин и много качествен. Платката е двустранна с размери 24х48мм, SMD компоненти (размер 0603), разстояние между пистите на места 0,15мм. Не критикувайте качеството на запояването, за първи път запоявах такова дребно нещо, без нормална станция и с ужасна спойка:

Тогава беше създадена концепцията за тялото:


Копрусът се прикрепя към ръката на каишка, в областта на китката (гърба на ръката). Сребърният таблет на каишката отдолу е вибрационен мотор за комуникация между устройството и човек. На корпуса има няколко бутона (режими за включване-изключване, близо до далеч), гнездо за щепсел от захранването за зареждане на батерията. И разбира се две сладки очи, почти герой от трогателния анимационен филм Вали =)

Първият реален прототип, отпечатан на 3D принтер, се оказа малко по-страшен от концепцията, но всичко си има своето време:

Характеристики на разработеното устройство и принцип на действие

Устройството се носи на ръка, подобно на обикновен фенер. След като открие препятствие, Electrosonar излъчва вибрационен сигнал с различна продължителност (продължителността на сигнала зависи от разстоянието до препятствието). Като насочите устройството в различни посоки, можете да получите ясна картина на околните препятствия, като бордюри, стъпала, стени. Предлагат се няколко режима на работа, както за малки, затворени пространства(апартамент), и за ползване в открито, „улично” пространство.

  • Обхват на откриване на препятствия - до 7 метра;
  • Тегло - по-малко от 150 грама;
  • Размер - не повече от 7x7x3,5 сантиметра (ДxШxВ);
  • Живот на батерията - повече от 4 часа;
  • Работна температура - до -30 градуса;
  • Захранване - от вградена батерия, зарядно устройствовключени.

Участие в изложби, международни пътувания, запознанства

Успях да участвам в изложба край Москва, срещнах се с бившия губернатор на региона Б. Громов и дори получих сертификати.


И както отбелязах по-горе, посетих Германия, Франкфурт, те имат готин музей, където всеки може да се почувства сляп за няколко часа, да мисли за трудностите на живота в тъмното, да се скита през лабиринти и дори да присъства на „сляп“ обяд.


Много готин начин да прекарате един от свободните си уикенди за цялото семейство, който ви помага да разберете, че около вас има други хора, с увреждания, със съвсем различен начин на живот и навици. Жалко, че такова нещо все още не съществува в Русия. Директорът на музея, между другото, е сляп.
Бях и във Франция, в Страсбург. Първите въпроси, колкото и да е странно, бяха за безопасността и противопоказанията (ще бъдат ли хората алергични към материала, от който е направено устройството и т.н.). В същото време такива устройства все още не бяха виждани нито във Франкфурт, нито в Страсбург, което беше голяма изненада за мен.
Отношенията с главното московско управление на слепите бяха доста хладни от самото начало. „Подобни неща вече съществуват, не сте измислили нищо интересно, ние знаем за подобни устройства от дълго време.“ Въпреки това, дори в подмосковните клонове на Обществото на слепите, устройството се оказа откритие за всички.

Икономическа част, комерсиализация и трудности

Успешно защитих дипломната си работа и започнах да мисля как да пусна устройството в производство. Икономическите изчисления показват, че цената на устройството е приблизително 1700 рубли. на бройка, което като цяло е отлично представяне в сравнение с конкурентите. Обърнах се към няколко големи предприятия с предложение (Ногинск JSC NPC Pribor и Москва JSC Radio Engineering Concern Vega). Навсякъде ме посрещнаха много топло, всички се заинтересуваха и започнаха работа с мен. Но към днешна дата все още няма резултати. В първия случай нямаше особена инициатива, всички действия се очакваха от мен, току-що дипломиран инженер без опит и практика в организирането на производството. Втората грижа мисли за това от няколко месеца. Единствените най-заинтересовани в момента са предприемчивите момчета от Business Youth.

Докато работех, разбрах, че е много трудно да осъществиш такъв проект сам. Пускането на производство се оказа труден въпрос, има много клопки, например с патентоване, сертифициране, продажба-дистрибуция, гаранция-ремонт-връщане. Освен това вече съм похарчил прилична сума от собствените си средства за целия проект (благодарение на предишни проекти, които създадоха нещо като финансова възглавница), които обикновено се изчерпват =)
С течение на времето има и трудности - готвя се да положа международен изпит по английски език и да вляза в европейска магистърска/следдипломна програма. В същото време правя друг проект, който за разлика от устройството носи печалба в краткосрочен план и някак с негова помощ мога да затворя апетита на ненаситното устройство =)

Резултати

В резултат на това устройството се оказа просто, евтино и компактно и в същото време е отличен помощник за човек с увреждания. Въпреки че не е без недостатъци, на дипломата ми казаха следното: „Недостатъкът на това устройство е неговата простота. Което от друга страна е основното му конкурентно предимство.“ И докато съмняващите се обсъждат недостатъците на представеното „недоразумение“, сравнявайки този методсъс сложни системи за разпознаване на видео изображения, устройства, базирани на Microsoft kinnect "a, или с имплантируеми чипове, хората с увреждания междувременно са възхитени (вече получих повече от дузина заявки за закупуване на устройство възможно най-скоро, без никаква реклама изобщо).Разберете основното. , съвременните хора с увреждания нямат такава възможност да имат поне основно разбиране за околното пространство на разстояние, по-голямо от дължината на бастун.

Днес проектът е в полузамразено състояние. За масово производство са необходими някои технически модификации (особено корпуса). Затова търся всякаква помощ и съмишленици. И технически, и организационно, в комерсиализацията.
Има мисли да се свържа с китайците, да им предложа моя разработка и да създам производство при тях. Тогава устройството ще струва само стотинка. Но засега това са само мисли.

Благодаря на уважаваната общност на habra за вниманието. Ще се радвам да изслушам всякакви идеи, съвети, предложения и препоръки.

Почти 90 процента от цялата информация за света около нас се получава чрез зрителни органи. В съвременния свят натоварването върху зрението се е увеличило значително, така че броят на хората, които имат определени зрителни увреждания, непрекъснато нараства. Ако задачата за пълно възстановяване на зрението все още не е възможна, тогава помогнете на пациентите, изпитващи подобни проблеми, така че да могат да се върнат към пълноценен живот, е напълно възможно. В момента тези хора могат да бъдат подпомогнати от електронни очила, които трансформират визуалната информация в изображения или сигнали, които могат да бъдат разпознати от потребителя. Такива уникални очила ще бъдат обсъдени в тази статия.

Може би едно от най-интересните устройства в тази посока са виртуалните очила E-sight, разработени от едноименната канадска компания. Тази системавключва очила и ръчен контролен панел. Самите очила имат камера с възможност за 14-кратно увеличение, която записва всичко, което се случва пред лицето и незабавно предава данните към контролния блок. След това тази информация се преобразува в индивидуалните характеристики на човек с увредено зрение с помощта на специални алгоритми и след това се изпраща обратно към очилата.

Лещите за електронни очила E-sight са OLED екрани с висока разделителна способност. Тъй като процесите на прехвърляне и обработка на данни се извършват бързо, човек започва да вижда картината почти в реално време.

Очилата за електронно виждане няма да помогнат на напълно слепи хора, но могат да бъдат полезен инструмент за потребители с увредено зрение. С помощта на дистанционното управление човек може да работи с полученото визуално изображение, по-специално да го увеличи до 14 пъти. Това му позволява да гледа далечни предмети или да чете страница от книга.

Можете също така да промените контраста и яркостта на картината с помощта на контролния блок. Виртуални очила E-sight вече се използва успешно в практиката. Например с тяхна помощ канадката Кейти Бийц, която има сериозни проблеми със зрението, започнали да се появяват в детството, успя да види лицето на новородения си син.

Въпреки това, електронните очила E-sight все още са много далеч от масовата употреба. Първо, те не са в състояние да помогнат на всички пациенти. И най-важното е много високата цена на устройството (около 10 - 15 хиляди долара). В крайна сметка очилата всъщност се правят по поръчка, като се вземе предвид индивидуални характеристикизрение, така че видеосигналът да може да се преобразува в ясно видим и видими за хоратаизображения.

Смарт очила

Гореспоменатите E-sight очила са опит да се използва остатъчното зрение, останало при хората. Защото много хора, които се считат за слепи, всъщност могат да възприемат светлина. Същият принцип е заложен в други скорошни технологични разработки. По-специално, професор Стивън Хикс от Оксфордския университет е създал специални очила с две миниатюрни камери и инфрачервен проектор, способни да определят разстоянието до обекти. PDA анализира и преобразува данните, получени от камерите, и след това ги показва върху лещите на очилата във форма, видима за хора с увредено зрение.

Лещите тук също са прозрачни OLED дисплеи. Информацията от камерите и проектора се трансформира в полезна, разбираеми за хоратаизображения.

Например разстоянието до препятствие може да се определи от различната яркост на картината. Пилотните изпитания на новия продукт вече са приключили.За внедряването и комерсиалното разпространение на изобретението си Хикс създава компанията Assisted Vision. Очаква се в близко бъдеще да започне производството и продажбата на електронни очила. Разбира се, за пълно възпроизвеждане на функциите на зрителните органи това устройствоне може, но може да помогне на хората с увредено зрение да пазаруват самостоятелно и да използват обществен транспорт.

Звукови очила

Друг вариант за очила за незрящи е предложен от Амир Амеди от Йерусалимския университет. Той успя да създаде така нареченото устройство за заместване на възприятието (SSD), което позволява на слепи хора да „виждат“ близки обекти. Вярно е, че това се постига не чрез използване на набор от изображения, както в предишните устройства, а чрез набор от звуци.

Тези електронни очила имат вградена малка камера, която се свързва с PDA или смартфон. С помощта на специална програма визуалната информация за околните обекти, идваща от камерата, се преобразува в звукови сигнали. По-специално, контрастната линия, която върви нагоре, се предава с нарастващ звуков сигнал, а тази, която отива надолу, се предава с намаляващ тон. След малко практика сляп човек може лесно да запомни този набор от звуци, за да се научи да ги разбира.

Тестовете на устройството показват, че дори сляп човек, използвайки електронни очила, може да намира хора, да разпознава определени обекти и да чете надписи. Между другото, установено е, че хората с абсолютна слепота са много по-сръчни с очила, отколкото здравите потребители с превръзка на ръцете или просто хората с увредено зрение. Причината е ясна: слепите хора развиват по-силен слух, усещат по-добре фините вариации в звука и различните тонове.

Електронни очила, допълвайки реалността, това, разбира се, е добре, но някои изследователски организации и компании си поставят много по-амбициозни цели. Говорим за създаване на истинско бионично око, което почти напълно да замени зрителните ни органи.

Second Sight отдавна работи в тази посока. Тя успя да създаде изкуствена ретина. Устройството, наречено Argus II, функционира по следния начин. Набор от електроди се имплантира върху увредената ретина на човек. Компактна камера на очилата записва околното пространство, а полученото изображение след това се обработва от лаптоп. Накрая информацията се предава безжично към изкуствената ретина, която с помощта на вградени електроди стимулира фоторецепторните клетки. В резултат на това, въпреки че примитивното зрение става достъпно за човек.

Благодарение на това устройство слепите могат да видят, че този или онзи обект е пред тях и могат да забележат движение. Все още обаче не е необходимо да се говори за масово производство на устройството, тъй като цената на Argus II в момента надхвърля 100 хиляди долара. Появата на подобни устройства обаче все пак дава известна надежда на незрящите хора, че един ден ще прогледнат. дневна светлинаи се наслаждавайте на красотата на света около вас.

Тифлотехниката е клон на инструментостроенето със специално предназначение, който разработва технически средства, предназначени за образование, промишлено обучение, трудова и политехническа дейност, както и културни и социални услуги за хора с увреждания. специални нужди: слепи, с увредено зрение и сляпо-глухи. Те се използват за коригиране и възстановяване на зрението.

Един от най важни функциитифлотехника - създаване за сляп човекусловия, които ще му позволят да получава повече пълна информацияза света, в който живее. Запазените анализатори ви позволяват да компенсирате загубеното зрителни функции. Благодарение на тифлотехническите устройства визуалната информация се прекодира в тактилна и слухова.

Основните задачи на тифотехниката

  • Намаляване на ограниченията в ориентацията на незрящи и хора с увредено зрение в заобикалящото ги пространство;
  • създаване на необходимите технически условия за разнообразно развитие, получаване на общо и специално образование, както и по-нататъшно културно развитие на лица с проблеми със зрението;
  • разширяване на възможностите за използване на труда на незрящи хора в съвременното механизирано производство;
  • повишаване на производителността и икономическата ефективност на труда им;
  • улесняване на ориентацията на слепите в ежедневието, създаване на възможност за рационална организация на тяхното свободно време и културен отдих.
  • Разработката на тифлотехнически устройства се основава на следните принципи:
  • замяна на функциите на зрителния анализатор със запазени функции на други анализатори, като се използват акустични, тактилни и проприоцептивни средства за показване на информация;
  • рационално използване на остатъчно зрение и непокътнати анализатори;
  • усилване на зрителния сигнал, което надвишава нивото на смущение, създадено поради дефект в зрителния анализатор.

Видове тифотехника

Има следните видове тифлотехнически средства: битови, учебни, индустриални.

Има битови тифлотехнически продукти, които се разширяват познавателна дейностслепи и хора с увредено зрение в ежедневието. Те представляват основата за тяхното физическо развитиеи повишаване на културното ниво. Те включват оборудване за прожекционно четене, което дава различни увеличения:

  • Устройството Sigma Stand се използва за четене на плосък текст от хора с увредено зрение. Подобрява условията за четене на книги, вестници, списания и ръкописни текстове. Устройството Sigma има три степени на свобода. Позволява ви да поставите предния панел с текст в удобна за очите позиция. Това намалява зрителната умора. Първата степен на промяна на позицията на арматурното табло е предназначена за хоризонтално движение (към - далеч от вас). Втората степен се използва за вертикално движение. Той взема предвид височината на потребителя. Третата степен се използва за накланяне на панела. Устройството Sigma има индивидуална луминесцентна лампа с ключ. Използва се като допълнителен източникСвета.
  • Увеличителното устройство VideoLight-VGA е многофункционален асистент за зрение. То външен виднаподобява настолна лампа и се използва както при четене на текстове, така и при разглеждане на изображения. Благодарение на простия и удобен дизайн, устройството е удобно за използване.
  • SenseView е електронна лупа с джобен размер. Той е с малки размери, има плосък екран с размер на диагонала 10,9 см. Устройството може да работи без свързване към електрическата мрежа до 4,5 часа и тежи 221 гр. С помощта на SenseView можете удобно да попълвате формуляри и да четете текстове, които са отпечатани с дребен шрифт

За да могат незрящите хора да се придвижват самостоятелно и безопасно в пространството, са разработени следните транспортни средства:

  • специални бастуни (лазерни, дълги, поддържащи, сгъваеми);
  • системи за ориентация - светлинни и лазерни локатори, които отразяват вълни, изпратени от устройството от препятствие;
  • електронни устройствас тактилна и звукова сигнализация.

"Отправна точка"

Преносимото устройство „Ориентир“ ви позволява да изграждате върху равнина теренни планове, маршрути, оформления на често посещавани помещения и административни сгради, както и графики, елементарни веригии геометрични фигури. Състои се от конструктивни полета (метални плочи), фигури (магнитни елементи), метални скоби и магнитни ленти. Строителното поле, поради факта, че всяка плоча е изработена в два цвята, може да бъде изработено в зависимост от целта както многоцветно, така и едноцветно. Строителното поле се оформя върху хоризонтална повърхност чрез свързване на плочите. Всички елементи на устройството са магнитни. Те се държат доста добре на полето за формиране. За изграждане на маршрут се използват магнитни ленти.

"Пеленг-01"

Електронният компас "Пеленг-01" е предназначен за улесняване на пространствената ориентация при самостоятелно придвижване на незрящ човек. отворено пространство, който е лишен от местни забележителности. За да се определи посоката на геомагнитните линии, се използват електронни сензори магнитно поле. Потребителят получава информация през слушалките или вградения високоговорител под формата на тонове. Устройството може да работи в два режима: „търсене на север“ и „продължаване на курса“.

За да могат незрящи и слабовиждащи хора да се обслужват сами, се използват следните тифлотехнически средства за стопански, културни и битови цели:

  • говорещ битов стоманобетон "Sonar-B1", който се използва за претегляне на товари на полето или у дома, чието тегло не надвишава 10 kg;
  • VOX-Рентомер с говорен изход;
  • акустичен фар "Kenar", който е звуков индикатор за нивото на течността;
  • електронен таймер, който се използва за обозначаване на забележителност или обект, желан от потребителя);
  • медицински термометър DX6623B с говорен изход;
  • Електронни домакински говорещи везни;
  • автоматична нишка;
  • часовници (електронно говорещи, брайлов ръчен часовник “Ракета”, кварцов ръчен часовник, будилник говорещ с термометър);
  • говорещ калкулатор;
  • тонометър с говорен изход;
  • дозатори (пиперник, нож, захарница, тапа);
  • точило за ножове;
  • почистване на риба;
  • метър за незрящи;
  • дама и шах за незрящи;
  • определител на номинала на банкнотата "ПАЛИТА-02".

Комуникаторът Stick Talk позволява на хората със зрителни и слухови увреждания да общуват по-комфортно. Той помага на глухите да общуват със слепите, а на слепите да разбират глухите. Устройството може да запомни казаното и след това да покаже текста на екрана. Може също така да разпознава ръкописен текст, ако използвате Stick Talk като молив. Можете да „пишете“ с него върху всякаква повърхност, например подгъв на яке или собствена длан. Текстът се показва на екрана или се изговаря на глас.

В специални училища за слепи и деца с увредено зрение, както и висше образование образователни институции, използват образователни тифотехники, които обогатяват съдържанието и методите на обучение. Използват се специални програми за достъп до екрана, които ви позволяват да увеличавате изображението и да прилагате режими на увеличение от различни видове и съотношения на увеличение. Това е например програмата ZoomText, произведена от Ai Squared. Позволява ви да увеличите изображението от 2 до 16 пъти.

Компютърни програми

Програмата Kutzweil от американската компания Lernout & Hauspie ви позволява да увеличавате изображението на екрана, да сканирате и разпознавате текст. Оборудван е с многоезичен навигатор, който има драйвер за реч на руски език. Създадени са специални програми за синтез на реч:

  • JAWS - речева програма за работа с ОС WINDOWS;
  • EPARD - речева програма за работа с DOS;
  • Virgo е речева програма, която позволява на незрящ човек да работи в Windows OS както чрез синтезатор, така и с брайлов ред;
  • Достъп до системата от фирмата

За осигуряване на достъп на незрящи хора до информационната среда са изобретени следните технически средства:

  • различни устройства за писане и четене на брайлово писмо;
  • специални пишещи машини;
  • Кубче с брайлова буква;
  • блок с брайлова азбука;
  • озвучени книги.

Електронни средства за обучение

Компютърните средства за обучение също са ефективни при работа със незрящи хора. Децата със слабо зрение запазват постоянен интерес към процеса на изпълнение на задачи, когато използват четящи машини, които преобразуват обикновени букви в тактилни, слухови и тактилно-вибрационни сигнали. Те произвеждат звукови мелодии от букви като изход. Това е например четящата машина INFA-100. Той позволява на незрящи хора самостоятелно да четат текстове с плосък печат чрез синтез на реч, да ги показват на брайлов дисплей и да ги отпечатват на брайлов принтер Index Everest.

Четящата машина Knigolyub Compact се състои от компютър и скенер. Може да се управлява с две копчета и шест бутона. Машината извежда текстове на брайлов дисплей. Има голямо количество памет.

Visio е пълноцветна четяща машина с 17 LCD монитор и автофокус. Има автоматичен пълноцветен фокус и разнообразие от изкуствени цветове. Устройството може да променя цвета и фона на текста. Яркостта и контрастът се регулират автоматично. Контролният панел се намира под монитора, което ви позволява да управлявате устройството почти интуитивно. Благодарение на голямата, лесно подвижна маса, човек се чувства комфортно, докато чете.

На пазара се появиха и преносими четящи машини. KNFB Reader е особено популярен. Тази програма работи на мобилен телефон Nokia 82. Разпознава и чете документи.

Незрящите могат да използват и специални изчислителни устройства. Компютрите Macintosh имат добри възможности за увеличение на екрана, както и достъп до говор и брайл. Компютърът DAVID съчетава всички технологии, необходими за незрящи хора. Екранните четци работят чудесно на нетбуци и субноутбуци.

На пазара има богат избор от брайлови принтери:

  • Index-Everest ви позволява да работите с обикновена хартия и да създавате брайлови документи, които са напълно готови за използване веднага след отпечатване;
  • Index 4 X 4 PRO е двустранен високоскоростен брайлов принтер, който може да се управлява от специален панел, на който всички команди се изписват както на брайл, така и в плосък вариант.

Има доста богат избор от брайлови дисплеи. Това е “Vario” – миниатюрен и лек, доста мощен и гъвкав, изключително икономичен и оптимален за потребителя. "SuperVario" е брайлов дисплей. Може да работи както с всеки персонален компютър, така и с лаптопи и четящи машини.

Създадени са електронни „тефтери” за незрящи хора. Те ви позволяват да четете текста с „компютърен“ глас, да правите корекции в него с помощта на брайлова клавиатура и също така да намирате необходимия фрагмент. Това са например iPod плейъри от Apple.

Компютърните технологии формират социално адаптивни и комуникативни умения у незрящите ученици, позволявайки им да се интегрират в модерно обществозрящи хора. Тифлотехническите средства играят важна роля в часовете за корекция и развитие:

  • помагат на учителя да решава корекционни и развиващи проблеми;
  • повишаване на нивото на знания, умения и способности;
  • ускоряване на процеса на постигане на целите;
  • повишаване на мотивацията на децата със зрителни проблеми да се занимават с трудни дейности;
  • Позволява ви да работите продуктивно като група.

За да се определи зрителната острота, се използват следните диагностични инструменти:

  • таблица за изследване на зрителната острота;
  • Таблици на Rabkin за изследване на цветното зрение;
  • четириточков цветен тест или за изследване бинокулярно зрение;
  • тест с призма за деца по-млада възрастза определяне на бинокулярно зрение.

Продукти за корекция на зрението

Съвременните средства за коригиране на зрителното увреждане позволяват да се предотврати прогресирането на намаляването на зрителното увреждане. Това може да стане с помощта на разнообразно оптично оборудване за развиване на зрителна острота, бинокулярно зрение и цветова дискриминация, както и фиксиране на погледа. Това включва различни видове лупи, лещи и телескопични очила.

"СВЕТУЛКА"

Устройството за корекция „Светулка“ е проектирано в две модификации: настолна и преносима. Целта му е да копира различни чертежи, графики и диаграми. Устройството се състои от дървена рамка с осветление, чието работно поле е изработено от органично матирано стъкло. По дългите му ръбове са фиксирани метални пластини, които заедно с магнитни вложки образуват система за закрепване на листове хартия.

Устройството за корекция Firefly изпълнява следните функции:

  • активно развива функцията за проследяване на очите;
  • упражнява детето в координацията око-ръка"
  • насърчава формирането на бинокулярно зрение;
  • има добър ефект върху развитието на речта, паметта и логическото мислене.

Когато използвате устройството Firefly, графичните умения се подобряват. Устройството “Graphics” има същите функции. Можете да развиете зрението си с помощта на лупата Topaz. Оборудван е с дисплей, който променя яркостта, размера и контраста на изображенията, както и техния цвят. Помагалото допринася за обогатяване на сетивата и сетивния опит на детето, развитието на координацията око-ръка и визуално възприемане, ориентация върху хоризонтални и вертикални повърхности, реч и внимание. Апаратът Topaz се препоръчва за използване при обучение на деца, страдащи от конвергентна и дивергентна миопия и хиперметропия.

"амблиокор"

Устройството Amblyokor се използва в офталмологията за възстановяване на зрителната острота. Използва метода на видео-компютърното автообучение. Тя се основава на технологията на условните рефлекси, която ви позволява да възстановите контрола на нервната система върху процесите, които се случват в зрителния анализатор. Този метод ви позволява да развиете естествената способност на мозъка да възстановява изображението, което е изкривено.

Създадени са компютърни програми за развитие на зрението:

  • Програмата Chibis ви позволява да оцените състоянието на бинокулярното стерео зрение и да лекувате бинокулярни нарушения с помощта на функционални методи.
  • Програмата KLINOK-2 е цялостна интерактивна програма компютърна програмаза диагностика и лечение на страбизъм, което позволява провеждането на всички традиционни процедури хардуерно лечение, извършено на синоптофор.
  • Програмата „ЦВЕТЕ“ се отнася до интерактивни обучителни програми, които имат игрови характер. Тя предлага на пациента серия от все по-сложни, но подобни визуални упражнения.
  • Програмата eYe може да се използва за диагностика и лечение на страбизъм и, както и за развитие и възстановяване на бинокулярно зрение.
  • Програмата Contour се използва за лечение на амблиопия, както и за развитие и възстановяване на бинокулярно зрение.
  • Програмата „Крос“ принадлежи към категорията стимулатори на игрови модели за лечение на амблиопия. Използва обръщаща се шахматна дъска. По време на стимулацията се активират невроните и се възстановяват междуневронните връзки на всички нива на зрителната система.
  • Програмата Spider е друга игра, която може да се използва за лечение на амблиопия. Стимулира зрителните функции чрез структурирани динамични изображения.

Докладът разглежда две групи помощни електронни устройства: автономни технически средства за пространствена ориентация (TSA) и домакински уреди с невизуално представяне на информация.

1. Историческа обстановка

Развитието на електронните ОПС за незрящи има половинвековна история. Сред най-значимите постижения отбелязваме следното.

L.Key (Нова Зеландия) през 60-80-те години на 20 век създава стерео очила Kaspa, които използват ултразвукова локация с честотно модулиран сигнал и представят информация под формата на сложни звукови изображения.

Малко по-късно като източник на информация за околната среда започнаха да се използват лазерни далекомери, работещи в инфрачервения (IR) честотен диапазон със звук или вибрация.

От края на 60-те години се появяват нови направления във връзка с развитието на телевизията. Например, P. Bach-y-Rita използва матрица от тактилни стимулатори, разположени на гърба на потребителя, за да му предаде информация за предния образ на околната среда, получен от телевизионна камера. Г.С. Бриндли и У.Х. Dobelle използва матрица от невростимулатори, имплантирани в зрителната кора на мозъка за същата цел.

През 90-те години P.B.L. Meijer изобретява система, наречена "VOICE", която позволява информацията от видеокамерата да бъде преобразувана в полифонични звукови изображения. В същото време започва работа по използването на системи за съраунд звук за синтезиране на 3-измерни звукови изображения на околната среда, формирани на базата на информация от стереоскопична видеокамера (J.L. Gonzalez-Mora, Y. Kawai).

Няколко университета по света в момента работят за създаване на матрици, които стимулират непокътнати области на зрителния нерв на сляп човек. Телевизионните камери също предоставят информация за околната среда. Сред водещите експерти тук са М. Хумаюн, Дж. Рицо и Е. Зренър.

Бързото развитие на компютърните технологии доведе в началото на 21 век до възможността за създаване на миниатюрни устройства, способни да реализират процеса на разпознаване на сложни телевизионни изображения в реално време. В такива системи предпочитаният метод за представяне на информация са синтезирани речеви съобщения. Едно от последните постижения в в тази посокае разработката на японския учен Т. Шиояма, условно наричана “електронно око”.

2. Класификация на основните направления на развитие на ОПС

Въз основа на метода за получаване на пространствена информация, известните ОПС могат да бъдат разделени на:

  • - системи с местоположение на светлината в инфрачервения честотен диапазон;
  • - системи с ултразвукова локация;
  • - телевизионни системи.

Според метода на представяне на информация в ОПС те се разделят на устройства, използващи:

  • - излъчватели на звук;
  • - тактилни сензори (вибрационни, стрелкови, термични, електрически);
  • невростимулаторни матрици.

Степента на информационно съдържание варира:

  • - детектори за препятствия;
  • - системи за подмяна на зрението.

3. Сравнителни резултати от прилагането на различни системи за заместване на зрението

В съответствие с посочените три канала за предаване на информация на незрящ човек се развиват следните направления:

  • максимално използване на слуха;
  • "кожно зрение";
  • матрична стимулация оптичен нервили зрителната кора на главния мозък.

Първата от тези области днес е най-широко представена сред внедрените и масово произвежданите устройства, което се дължи на високото информативно съдържание на съответните ОПС, технологичността на тяхното производство и липсата на фактори, опасни за здравето на потребителя.

„Кожното зрение“ обикновено се реализира чрез тактилни (електрически, топлинни или вибрационни) матрици, приложени върху доста големи площи кожатаи стимулиране на кожни области в съответствие с разпределението на яркостта в телевизионния кадър, получен от видеокамерата. Последни постижениятук са свързани с използването на езика като чувствителен орган за възприемане на сигнали от тактилната матрица.

Експерименти за имплантиране на матрици в мозъка, извършени например от W.H. Dobelle, показа ефективността на съответния TSO, но високата цена и опасността за здравето на неврохирургичните операции правят този път непривлекателен за слепите.

5. Практическа реализация на ОПС

Въпреки половинвековния опит в разработването на различни TSO за незрящи, само няколко от тях достигат етапа на промишлено производство и получават широко признание от потребителите. Основните причини са или недостатъчни потребителски качества, или висока цена. Последната причина ограничава скоростта на внедряване на най-високо информативните ОПС.

Сред доста ефективните, но скъпи TSO могат да бъдат посочени например горепосочените ултразвукови очила, струващи над 3000 долара, и лазерната бастун Lasercane (САЩ) на цена от около 2500 долара. Освен това процесът на обучение на потребителите представлява значително предизвикателство. Следователно на световния пазар този моменттърсят се по-прости устройства, като например ултразвуковия ръчен детектор на препятствия „Miniguide“ (Австралия-САЩ), струващ 400-500 $.

Доскоро нямаше опит в серийното внедряване на такива продукти в Русия. Въпреки това, преди 5 години в Санкт Петербург BSTU "Voemech" на името на. Д. Ф. Устинов извършва редица експериментални работи, базирани на 15-годишен опит в научните разработки в областта на устройствата за слепи, и започва производството на ултразвукова бастун и ултразвуков фенер. В момента усъвършенстването на тези устройства, както и разработването на нови направления, продължават от NPO Sonar LLC (Санкт Петербург, www.sonar-tiflo.narod.ru).

В момента NPO Sonar LLC произвежда следните устройства:

  • Ултразвукова бастун "Sonar-1UT"
  • Ултразвуков фенер "Sonar-5UF"
  • Електронен компас "Пеленг-01"

На етапа на прототипи има по-сложни устройства, които развиват концепциите на гореспоменатите системи за заместване на зрението „Kaspa“ и „VOICE“, както и локална навигационна система, базирана на инфрачервени маяци.

6. Битови електронни устройства за незрящи

Отделна област на електронните разработки в помощ на незрящите са устройствата, които позволяват получаването на невизуална информация относно различни ежедневни проблеми, предимно в кухнята и в магазините. В този доклад Ще говоримза някои разработки на NPO Sonar LLC, които вече са пуснати в производство или са на етап експериментални проби.

Това включва устройства с говорно представяне на информация:

  • говорещ битов стабилизатор "Sonar-B1",
  • определител на номиналите на руските банкноти PALITRA-02"
  • цветен определител "PALETTE-01"
  • говорещ волтметър

Има и по-прости устройства с тонална звукова индикация:

  • Звуков маяк-нивоиндикатор-таймер Кенар-01"
  • Звуков таймер "Звънец".

Заключение

Крайната ефективност на разглежданите устройства (предимно системи за заместване на зрението) зависи от потребителя не по-малко, отколкото от качеството на изпълнение на устройствата. Освен техническите проблеми стои и въпросът за преодоляването на психологическата бариера. От тази гледна точка изглежда подходящо да се организират специални учебни групи, оборудвани с набор от технически средства с различна сложност, където потребителят ще има възможност да овладее уменията за използване на тези устройства, като се започне от най-простите.