斯坦福大學的研究人員設(shè)計了一種觸覺顯示器，旨在使盲人和視障人士可以使用3D打印和計算機輔助設(shè)計。為了增加制作機會，斯坦福大學的工程師與盲人和視障者社區(qū)的成員合作，開發(fā)了一種基于觸摸的顯示器，該顯示器模仿了計算機上設(shè)計的3D對象的幾何形狀。

使用計算機軟件創(chuàng)建3D對象通常是實際生產(chǎn)該對象的第一步，對于盲人或視力障礙的人來說可能會很繁重。即使使用具有更容易輸入設(shè)計方式的3D建模軟件，他們?nèi)匀槐仨毻ㄟ^創(chuàng)建可以觸摸的物理版本或通過聽見有識之士提供的描述來評估其工作。

斯坦福大學機械工程專業(yè)的研究生Alexa Siu說：“設(shè)計工具使用戶能夠創(chuàng)造并為社會做出貢獻，但在每一個設(shè)計選擇中，它們也限制了誰可以參加和不能參加。”在這項研究中。“該項目旨在使盲人用戶能夠獨立設(shè)計和創(chuàng)建，而無需依賴有見識的調(diào)解人，因為這會減少創(chuàng)造力，代理和可用性。”

這項工作是機械工程學助理教授肖恩·福爾默 (Sean Follmer)實驗室中 更大努力的一部分 ，以開發(fā)觸覺顯示器(通過觸摸傳遞信息的顯示器)用于各種目的，例如人機交互以及共享或解釋的新方式。 3D信息。Siu 在國際ACM SIGACCESS計算機與可訪問性會議(ASSETS)上介紹了 當前的工作。盡管她展示的顯示器是一個原型，但實驗室希望制造一個價格更便宜，更大并且能夠更詳細地創(chuàng)建形狀的版本。

論文的共同作者約書亞·米勒(Joshua Miele)是一位盲人科學家，設(shè)計師和教育家，曾在史密斯·基特韋爾(Smith-Kettlewell)康復工程研究中心擔任技術(shù)研發(fā)副主任時，曾幫助開發(fā)該系統(tǒng)。“這開創(chuàng)了盲人不僅成為制造技術(shù)優(yōu)勢的消費者的機會，而且成為其中的代理人的可能性，他們可以從我們想要或需要的3D建模環(huán)境中創(chuàng)建自己的工具，并有一定希望在及時”，他說。

加深了解

顯示器讓人想起美術(shù)玩具，因為它是由高高的矩形釘子上下移動形成的形狀。通過在隨附的3D建模程序中輸入所需形狀的規(guī)格，用戶可以通過可觸摸的顯示器評估其創(chuàng)建。每當他們改變形狀時，他們就可以命令顯示器重新渲染它。該觸覺顯示器被認為是2.5D而不是3D，因為顯示器的底部不會改變形狀。

研究人員與盲人或視力障礙者共同設(shè)計了該系統(tǒng)，這一過程是使其滿足用戶實際需求所不可或缺的。最后，該團隊開發(fā)了一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以旋轉(zhuǎn)3D模型，放大和縮小對象，并以拆分的部分顯示它-例如彼此并排顯示杯子的頂部和底部。用戶還可以用多根手指或整個手指來感覺形狀，從而增強了他們可以從顯示屏上解讀的信息。

“真正令人敬畏的是，我不僅可以觀察物體的單個狀態(tài)，而且可以觀察物體的各種視角，”帕洛阿爾托Vista盲人中心的輔助技術(shù)專家，Son Kim說 。紙。“這為理解您要制造的物體提供了更大的空間。這與有遠見的同伴將有相同的機會，在那里他們也將能夠看到目標物體的各種視角。”

該團隊有五名盲人或視力障礙的人對該平臺進行了測試，系統(tǒng)收到了非常積極的反饋，包括用戶要求保留他們在測試期間創(chuàng)建的模型的反饋。

該論文的資深作者福爾默說：“就個人而言，我相信獲得工具和進行制造的能力非常重要，而且功能非常強大。” “因此，了解他們想要創(chuàng)建的設(shè)備，對象和3D模型的類型是最令人興奮的部分。”

規(guī)模和分辨率

隨著早期的協(xié)同設(shè)計和測試過程的成功，研究人員希望提高引腳顯示的規(guī)模，可負擔性和分辨率–目前，每個引腳都相當大，因此顯示效果不佳細節(jié)。

Siu表示：“我們收到的反饋表明，即使顯示效果很粗糙，我們?nèi)匀豢梢赃M行有意義的交互。” “這表明這種系統(tǒng)在未來有很大的潛力。”

研究人員還希望探索該軟件程序的替代方案，該方案需要一定的編程技能，并且依賴于基于文本的通信。一種選擇是在系統(tǒng)中，用戶可以物理地調(diào)整引腳，這會導致代碼更改并匹配他們形成的代碼。

“我對這個項目感到非常興奮，”金說。“如果它以具有成本效益的方式朝著實施或大規(guī)模分配的方向發(fā)展，這將使未來從大學畢業(yè)，有視力障礙或盲目的設(shè)計師擁有一種工具，可以使一個人或多人獲得訪問的水平。加強學習;它有助于實現(xiàn)個人普遍獲取的原則，并促進獨立性。”