L'IA révolutionne les fauteuils roulants autonomes

L'IA au service des fauteuils roulants intelligents

Les utilisateurs de fauteuils roulants atteints de handicaps sévères parviennent souvent à naviguer dans des espaces restreints avec une dextérité que les systèmes robotiques peinent à égaler. Une nouvelle vague de recherche sur les fauteuils roulants intelligents cherche à combler cet écart grâce à l'intelligence artificielle. Des résultats prometteurs ont été présentés à Anaheim, en Californie, ce mois-ci, où des chercheurs testent si les systèmes alimentés par l'IA peuvent améliorer la mobilité des utilisateurs.

Christian Mandel, chercheur senior au Centre de recherche allemand sur l'intelligence artificielle (DFKI) à Brême, en Allemagne, a co-dirigé une équipe avec Serge Autexier pour développer des prototypes de fauteuils roulants électriques. Ces fauteuils sont équipés de capteurs conçus pour naviguer dans des pièces remplies d'obstacles potentiels. Un nouveau système de sécurité a également été testé, intégrant les données des capteurs du fauteuil roulant et des capteurs dans la pièce, y compris des caméras de couleur et de profondeur basées sur des drones.

Mandel précise que les fauteuils roulants intelligents de l'équipe fonctionnent en modes semi-autonome et autonome. En mode semi-autonome, l'utilisateur utilise un joystick pour conduire, tandis que le mode autonome est contrôlé par des commandes en langage naturel, telles que "Veuillez me conduire à la machine à café".

Technologie avancée pour une navigation précise

Les expériences menées par les chercheurs s'inscrivent dans le cadre d'un projet plus vaste appelé Reliable and Explainable Swarm Intelligence for People With Reduced Mobility (REXASI-PRO). Deux fauteuils roulants intelligents identiques ont été utilisés, chacun équipé de deux lidars, d'une caméra 3D, d'odomètres, d'interfaces utilisateur et d'un ordinateur embarqué. Le mode autonome repose sur le système de navigation ROS2 Nav2, utilisant une entrée en langage naturel. Les fauteuils roulants utilisent également des cartes de localisation et cartographie simultanées (SLAM) et des contrôleurs de mouvement pour éviter les obstacles.

Un scénario testé impliquait que l'utilisateur appuie sur une touche de l'interface homme-machine du fauteuil roulant, prononce une commande, puis confirme ou rejette l'instruction via cette même interface. Une fois la commande confirmée, le dispositif de mobilité guidait l'utilisateur le long d'un chemin vers la destination, tandis que les capteurs détectaient les obstacles et ajustaient le dispositif en conséquence pour les éviter.

Les défis de l'accessibilité et de la fiabilité

Pooja Viswanathan, PDG et fondatrice de Braze Mobility à Toronto, souligne que la recherche dans le domaine de la technologie d'assistance mobile doit également se concentrer sur la disponibilité de ces dispositifs pour les consommateurs quotidiens. Le coût reste un obstacle majeur, car les systèmes de financement ne soutiennent souvent pas l'intelligence avancée sans preuves claires de valeur et de sécurité. La fiabilité est également un défi, car un fauteuil roulant intelligent doit fonctionner dans des conditions idéales et chaotiques de la vie quotidienne. Les utilisateurs ont des besoins cognitifs, moteurs, sensoriels et environnementaux différents, donc une solution unique ne convient pas à tous.

Braze fabrique des capteurs d'angle mort pour fauteuils roulants électriques, qui détectent les obstacles dans des zones difficiles à voir pour un utilisateur. Ces capteurs peuvent être ajoutés à n'importe quel fauteuil roulant pour le transformer en fauteuil roulant intelligent, en fournissant des alertes multimodales à l'utilisateur. Cette approche vise à soutenir les utilisateurs plutôt qu'à les remplacer.

Louise Devinge, ingénieure de recherche biomédicale de l'IRISA (Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires) à Rennes, France, note que la complexité accrue des fauteuils roulants intelligents nécessite plus de capteurs, ce qui requiert une gestion soigneuse de la communication et de la synchronisation au sein du système du fauteuil roulant. Plus de capteurs et d'autonomie rendent difficile d'assurer une performance robuste dans tous les environnements réels rencontrés par les utilisateurs de fauteuils roulants.

Perspectives d'avenir pour les fauteuils roulants intelligents

Christian Mandel prévoit que les fauteuils roulants intelligents pourraient être prêts pour le marché grand public dans les dix prochaines années. Pooja Viswanathan indique que le système REXASI-PRO, bien qu'il soit hors de portée des technologies actuelles, est crucial à long terme. Il représente l'extrémité ambitieuse du spectre des fauteuils roulants intelligents, avec des forces dans la navigation intelligente, le sensing avancé, et l'effort de construire un fauteuil roulant capable d'interpréter et de répondre à des environnements complexes de manière plus autonome.

D'un point de vue de recherche, ce type de travail fait avancer le domaine et prend au sérieux l'importance d'une IA fiable et explicable. Cela est essentiel dans toute technologie de mobilité où la sécurité, la fiabilité et la confiance des utilisateurs sont primordiales.

Mandel, inspiré par ses débuts dans le domaine, rappelle qu'il a contribué au développement d'un système de fauteuil roulant intelligent contrôlable avec un joystick de tête. Cependant, il a réalisé que même les personnes avec des handicaps sévères naviguent très bien dans des passages étroits, soulignant que la technologie doit compléter les capacités des utilisateurs sans les sous-estimer.

Les chercheurs du DFKI ont présenté leur travail lors de la CSUN Assistive Technology Conference à Anaheim, en Californie, plus tôt ce mois-ci.