Un team della NYU Tandon School of Engineering sviluppa una cintura con feedback aptico e sonoro per superare i limiti degli ausili tradizionali e facilitare la navigazione autonoma
Una nuova speranza sembra emergere per le persone non vedenti o ipovedenti. Combinando sistemi di feedback vibrazionali e sonori, la NYU Tandon School of Engineering ha testato un innovativo sistema di navigazione, contribuendo a far progredire il lavoro di John-Ross Rizzo, Maurizio Porfiri e del loro team di esperti.
Si tratta di un dispositivo indossabile, unico nel suo genere, progettato per aiutare le persone con gravi difficoltà visive a muoversi in modo autonomo nell’ambiente quotidiano. Gli ausili tradizionali, come il bastone bianco o i cani guida, presentano infatti notevoli limitazioni: il primo rileva gli ostacoli solo attraverso il contatto diretto e nel suo raggio d’azione, mentre i cani guida richiedono un lungo e costoso addestramento.
“Vogliamo superare le limitazioni fondamentali degli ausili tradizionali per la mobilità”, ha dichiarato Fabiana Sofia Ricci, autrice principale dello studio e dottoranda presso il Dipartimento di Ingegneria Biomedica (BME) e il Center for Urban Science + Progress (CUSP) della NYU Tandon. “Di conseguenza, solo il 2-8% degli americani ipovedenti utilizza uno di questi ausili”.
Nello studio, pubblicato su JMIR Rehabilitation and Assistive Technology, il team di ricercatori ha miniaturizzato i sistemi di feedback aptico presenti in uno zaino, integrandoli in una cintura dotata di 10 motori di vibrazione di precisione. Gli altri componenti elettronici, come una scheda di circuito e un microcontrollore personalizzati, sono stati collocati in una borsa compatta da indossare in vita, rendendo il dispositivo pratico e utilizzabile nella vita di tutti i giorni.
I feedback sensoriali del sistema si basano su due tipi di segnalazioni: le vibrazioni della cintura indicano la vicinanza di un ostacolo, mentre i segnali acustici, ascoltati tramite cuffie, aumentano di frequenza man mano che l’utente si avvicina agli ostacoli sul proprio percorso.
“Il nostro obiettivo è sviluppare una tecnologia leggera, discreta e con prestazioni ottimali per una navigazione sicura ed efficace”, ha spiegato John-Ross Rizzo, professore associato presso il Dipartimento BME della NYU Tandon, direttore associato di NYU WIRELESS, affiliato al CUSP e professore associato presso il Dipartimento di Medicina Riabilitativa della NYU Grossman School of Medicine. “Vogliamo che le persone possano indossare il dispositivo con qualsiasi tipo di abbigliamento, senza che la tecnologia crei disagio”.
Il sistema è stato testato su 72 partecipanti con vista normale, senza limitazioni visive, che hanno indossato cuffie Meta Quest 2 VR e la cintura con feedback aptico mentre camminavano nel Media Commons della NYU. In una stanza vuota, delimitata da tende laterali, i partecipanti hanno sperimentato, grazie alla realtà virtuale, una stazione della metropolitana così come viene percepita da una persona con glaucoma avanzato: visione periferica ridotta, dettagli sfocati e percezione alterata dei colori.
All’interno di questo ambiente virtuale, i ricercatori hanno valutato la capacità dei partecipanti di navigare utilizzando le vibrazioni della cintura e i segnali audio, simulando una condizione di vista compromessa.
“Abbiamo collaborato con specialisti della mobilità e oftalmologi del NYU Langone per progettare una simulazione VR che ricreasse accuratamente i sintomi del glaucoma avanzato”, ha affermato Maurizio Porfiri, direttore del CUSP e professore presso i dipartimenti di BME e Ingegneria Meccanica e Aerospaziale della NYU Tandon. “Nella simulazione, abbiamo incluso sfide comuni affrontate quotidianamente dalle persone ipovedenti, come ascensori guasti, zone di costruzione, traffico pedonale e ostacoli imprevisti”.
I risultati dello studio sono stati incoraggianti: il feedback aptico ha ridotto significativamente le collisioni con gli ostacoli, mentre i segnali audio hanno migliorato la fluidità dei movimenti nello spazio.
Studi futuri prevedono il coinvolgimento di persone con perdita totale della vista, per comprendere meglio l’utilizzo di questi nuovi ausili da parte di utenti completamente ciechi.