An autonomous vehicle for people with motor disabilities

Bourhis, Guy; Horn, O.; Habert, O.; Pruski, Alain

doi:10.1109/100.924353

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“…Los sistemas de sillas de ruedas robotizadas integran un subsistema de sensoramiento, un módulo de navegación, un módulo de control y una interfaz Hombre-máquina para guiar la silla de ruedas en modo automático o semi-automático (Montesano et al, 2010;Bourhis et al, 2001;Zeng et al, 2008;Parikh et al, 2007). En el modo automático, la persona con capacidades motoras reducidas solo tiene que escoger en un monitor el destino deseado, usando cualquiera de las siguientes alternativas para la interfaz Hombre-máquina: joysticks controlados por la mano o barbilla, dispositivos de exhalación, comandos de voz, movimiento ocular o movimiento de cabeza.…”

Section: Trabajo Relacionadounclassified

“…Esta consideración no puede ser utilizada en sillas de ruedas robotizadas destinadas a maniobrar en espacios restringidos, dado que el círculo que la circunscribiría podría llegar a ser demasiado grande y algunos pasillos o corredores se volverían innavegables (por ejemplo, la silla de ruedas presentada en Bourhis et al (2001) tiene 0.7 metros de ancho por 1.2 metros de largo y debe navegar por pasillos de 1.5 metros de ancho). Debido a las dimensiones de una silla de ruedas, si la misma, por ejemplo, se encuentra cerca de una pared, no podría rotar libremente dado que su parte frontal o trasera podría colisionar con el muro.…”

Section: Introductionunclassified

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Navegación Autónoma Asistida Basada en SLAM para una Silla de Ruedas Robotizada en Entornos Restringidos

Auat¹,

Cruz²,

Carelli³

et al. 2011

Rev. iberoam. autom. inform. ind.

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Resumen: En este trabajo se presenta una interfaz especialmente diseñada para la navegación de una silla de ruedas robotizada dentro de entornos restringidos. El funcionamiento de la interfaz se rige por dos modos: un modo autónomo y un modo no-autónomo. El manejo no-autónomo de la interfaz de la silla de ruedas se realiza por medio de un joystick adecuado a las capacidades del usuario el cual gobierna el movimiento del vehículo dentro del ambiente. El modo autónomo de la silla de ruedas se ejecuta cuando el usuario tiene que girar un determinadoángulo dentro del ambiente. La estrategia de giro se ejecuta mediante un algoritmo de maniobrabilidad compatible con la cinemática del vehículo y mediante el uso del algoritmo de SLAM (por sus siglas en inglés de Simultaneous Localization and Mapping). El modo autónomo se compone de dos módulos: un módulo de planificación de caminos y un módulo de control. El módulo de planificación de caminos usa la información del mapa provista por el algoritmo de SLAM para trazar un camino seguro y compatible con la silla de ruedas, que le permita al vehículo alcanzar la orientación deseada. El módulo de control gobierna el movimiento del vehículo en el seguimiento del camino trazado mediante un controlador de seguimiento de trayectorias. Las referencias del controlador son actualizadas mediante la estimación de la postura de la silla de ruedas dentro del ambiente, obtenida por el algoritmo de SLAM. Acompañan a este trabajo resultados experimentales utilizando una silla de ruedas robotizada real. Copyright c 2011 CEA.Palabras Clave: Vehículos autónomos, Sistemas biomédicos, Navegación de robots. INTRODUCCIÓNEn este trabajo se presenta el diseño y experimentación de una interfaz para la navegación autónoma y no-autónoma de una silla de ruedas robotizada. La navegación no-autónoma se ejecuta mediante un joystick manual. El joystick permite el control directo de la silla de ruedas en entornos que no presenten restricciones o dificultades de maniobrabilidad. La navegación autónoma permite la maniobrabilidad de la silla de ruedas robotizada dentro de entornos restringidos. La estrategia de maniobrabilidad permite el giro -cuyoángulo es previamente especificado por el usuario-de forma segura, protegiendo la integridad del usuario y del vehículo.La maniobrabilidad y gobernabilidad de vehículos de asistencia dependen actualmente de las habilidades del usuario. Aún más, los movimientos de los vehículos de ambientes internos se encuentran restringidos por la estructura y disposición del entorno. Los vehículos de asistencia, en hospitales o centros de rehabilitación, son usados para el acarreo de medicina, asistencia a los ancianos o a personas con capacidades motoras limitadas y para el transporte de usuarios (Park et al., 2004;Dario et al., 1999). Aunque estos vehículos constituyen una solución al servicio de asistencia al usuario, la falta de inteligencia de los mismos para sobrellevar de forma autónoma situaciones inesperadas, o moverse dentro de ambientes desconocidos hacen que su funcional...

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Section: Trabajo Relacionadounclassified

Section: Introductionunclassified

Navegación Autónoma Asistida Basada en SLAM para una Silla de Ruedas Robotizada en Entornos Restringidos

Auat¹,

Cruz²,

Carelli³

et al. 2011

Rev. iberoam. autom. inform. ind.

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“…Le projet VAHM [5] que nous développons actuellement au LASC, vise à mettre en place un fauteuil équipé qui adapte au mieux la répartition des tâches entre l'homme et la machine, suivant le degré de handicap de l'utilisateur et la complexité de l'environnement. A cet effet nous avons défini différents modes de fonctionnement, pour lesquels le rôle du système varie d'un soutien partiel à partir de primitives locales jusqu'à une prise en charge totale du mouvement pour lequel la personne indique seulement le but à atteindre.…”

Section: B Contraintes Et Possibilitésunclassified

Perception par ultrasons et vision pour la localisation d'un fauteuil électrique autonome

Horn¹,

Kreutner²

2004

J3eA

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“…ACCoMo is an agent-based pro totype with simp le autonomous, cooperative, and collabor ative behaviors. In addition, other important projects present solutions to most common issues faced by patients with physical injuries, s uch as the intelligent navigation system discussed in SENARIO (SENsor Aided intelligent wheelchaiR navigation) [14]; the autonomous and semiautonomous movements of VAHM (Véhicule Autonome pour Handicapé Moteur ["Autonomous Vehicle for People with Disabilities"]) [15]; the obstacle avoidance and shared-control system of Rolland [16]; SIAMO (Sistema Integral de Ayuda a la Movilidad ["Integral System for Assisted Mobility"]) [17] and its different alternatives for guidance, safety, and comfort through an innovati ve user-machine interface; and finally, the semiautonomous robotic system FRIEND (Functional Robot arm with user-frIENdly interface for Disabled people) [18] and its robot arm MANUS.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

IntellWheels: Modular development platform for intelligent wheelchairs

Braga¹,

Petry²,

Reis³

et al. 2011

JRRD

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Abstract-Intelligent wheelchairs (IWs) can become an important solution to the challenge of assisting individuals who have disabilities and are thus unable to perform their daily activities using classic powered wheelchairs . This article describes the concept and design of IntellWheels, a modular platform to facilitate the development of IWs through a multiagent system paradigm. In fact, modularity is achieved not only in the software perspective, but also through a generic hardware framework that was designed to fit, in a straightforward manner, almost any commercial powere d wheelchair. Experimental results demonstrate the successful integration of all modules in the platform, providing safe motion to the IW. Furthermore, the results achieved with a prototype running in autonomous mode in simulated and mixed-reality environments also demonstrate the potential of our approach. Although some future research is still necessary to fully accomplish our objectives, preliminary tests have show n that IntellWheels will effectively reduce users' limitations, offering them a much more independent life.

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An autonomous vehicle for people with motor disabilities

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Navegación Autónoma Asistida Basada en SLAM para una Silla de Ruedas Robotizada en Entornos Restringidos

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Perception par ultrasons et vision pour la localisation d'un fauteuil électrique autonome

IntellWheels: Modular development platform for intelligent wheelchairs

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