Bessere Orientierung für Blinde

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Die Aufgaben, die die Teilnehmenden am Cybathlon-Wettkampf für visuelle Assistenzsysteme erfüllen mussten, waren vielfältig: Einen Tisch decken und ein Glas einschenken, ohne Flüssigkeit zu verschütten. Die richtige Packung Tee aus einem Regal nehmen. Auf einem Trottoir unterschiedlichen Hindernissen ausweichen. Kleidungsstücke nach Farben ordnen, und so weiter. Insgesamt zehn Aufgaben mussten die Teams in maximal acht Minuten lösen. Beim Cybathlon treten Entwicklerteams aus der ganzen Welt mit Assistenzsystemen für Menschen mit Behinderungen gegeneinander an.

Für das Team Sight Guide, eine Kooperation zwischen der UZH, der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW und der ETH Zürich, war Lukas Hendry am Start. Er ist fast komplett blind und kann lediglich schwach hell und dunkel unterschieden. In der Qualifikation löste Hendry am meisten Aufgaben erfolgreich und erreichte die höchste Punktzahl. Speziell gut war das Team bei den zwei Aufgaben, bei denen es um die Orientierung im Raum ging: auf einem Trottoir Hindernissen ausweichen sowie den Weg durch einen Wald finden.

Neben Sight Guide konnte nur ein anderes Team überhaupt eine dieser Aufgaben bewältigen. «Wir haben dabei gut abgeschnitten, weil wir das einzige Team waren, das aus dem Bereich der Robotik kommt», erklärt Giovanni Cioffi von der Robotics and Perception Group RPG der UZH. Die Orientierung im Raum und die Berechnung von Wegen an Hindernissen vorbei sind typische Aufgaben für Roboter, die sich im Raum bewegen. In der RPG forscht Cioffi normalerweise an diesen Fragestellungen für autonom fliegende Drohnen.

Obwohl sich Sight Guide im Final mit dem dritten Platz zufriedengeben musste, konnten sie am Ende eine Auszeichnung mit nach Hause nehmen. Denn erstmals wurde neben den Medaillen auch ein Preis für Innovation und Benutzerfreundlichkeit verliehen, den Sight Guide in seiner Disziplin gewann.

Im Vergleich mit den anderen Teams war das Assistenz-System von Sight Guide relativ komplex und bestand aus verschiedenen Hard- und Software-Komponenten: drei Kameras, ein tragbarer Computer im Rucksack, sowie ein Gürtel, der mit Vibrationen Feedback geben kann.

Um den Weg zwischen Hindernissen auf einem Trottoir oder durch einen Wald zu finden, verwendete das Team dieselbe Technologie, die die RPG auch bei ihren Drohnen einsetzt. Cioffi war dafür verantwortlich, die Software zu programmieren, die die Kameradaten auswertet und daraus dem Piloten einen kollisionsfreien Weg berechnet. Die Software identifiziert auf den Kamerabildern bestimmte markante Punkte, wie zum Beispiel die Ecke eines Gegenstandes. Aus der Veränderung der Punkte in den sich abfolgenden Bildern berechnet sie die Position der Kamera im Raum. Daraus wiederum kann sie den Weg bestimmen, der an den Hindernissen vorbeiführt, und die Person, die die Kamera trägt, entsprechend lenken.

Die Richtungsangaben erhielt der Pilot am Cybathlon dabei über Vibrationen in seinem Gürtel. «Bei den Trainings hat sich herausgestellt, dass diese Signale schneller und besser verständlich waren, als gesprochene Anweisungen», erklärt Cioffi.

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