Rollstuhl "CoNav" denkt selbstständig mit

System von Forschern der University of Michigan findet optimalen Weg zum gewünschten Ziel

"CoNav": Neues System bietet seinen Nutzern höchsten Komfort (Foto: umich.edu, Yifan Xu)

Ann Arbor (pte017/05.02.2025/12:30)

Mit dem intelligenten Rollstuhl "CoNav" wollen Forscher der University of Michigan Menschen, die zeitweise oder immer darauf angewiesen sind, komfortablere Mobilität bieten. Das Gefährt akzeptiert Befehle etwa zur Richtungsänderung oder Geschwindigkeit, korrigiert diese aber selbstständig, wenn sie nicht in die Umgebung passen. Es bremst beispielsweise ab, wenn es in einer gut besuchten Fußgängerzone unterwegs ist, und weicht Hindernissen selbstständig aus.

Navigation im komplexen Umfeld

Möglich wurde das durch Fortschritte in den Bereichen Mensch-Infrastruktur-Interaktion, Elektrotechnik, Robotik und Künstliche Intelligenz (KI). "Elektrorollstühle haben die Mobilität vieler Benutzer zwar verbessert. Doch die Bedienung ist immer noch eine Herausforderung und führt zu Schwierigkeiten bei der Navigation in komplexen Umgebungen", so Studienleiter Vineet Kamat.

Heutige Rollstühle sind entweder vollständig autonom oder können nur manuell von den Benutzern gesteuert werden. Beide Arten haben ihre Grenzen, wobei autonome Rollstühle in dynamischen Umgebungen oft schlecht abschneiden und manuell gesteuerte für Menschen mit Mobilitätseinschränkungen schwer zu bedienen sind. Der von Kamats Team entwickelte Rollstuhl ermöglicht es den Benutzern, ihn von Hand zu steuern, kann aber auch autonom navigieren.

Im Extremfall vollständig autonom

"CoNav hat verschiedene Vorteile. Er reduziert den Kraftaufwand für den Benutzer, da dieser die Bewegungen nicht ständig korrigieren muss, wie es bei manuellen Rollstühlen der Fall ist. Darüber hinaus verhindert er Kollisionen, indem er Hindernisse intelligent umfährt und dabei trotzdem das vorgegebene Ziel nicht aus den Augen verliert", unterstreicht Kamat.

Gesteuert wird der Rollstuhl mit einem Joystick. Er verfügt über Kameras, LiDAR, ein laserbasiertes Entfernungsmessgerät, das Hindernisse zuverlässig erkennt, und eine inertiale Messeinheit, die die unterschiedlichen Bewegungen koordiniert. "Mithilfe dieser Sensoren nimmt der Rollstuhl den optimalen Weg zum gewünschten Ziel", so Kamats Student Yifan Xu.

Der neue Rollstuhl bietet insbesondere die Möglichkeit einer adaptiven Steuerung, verdeutlicht das Entwickler-Team. Das bedeutet, dass er die vom Benutzer über den Joystick gegebenen Anweisungen nicht immer befolgt oder vollständig ignoriert, wenn sie nicht zum aktuellen Umfeld passen, heißt es abschließend.

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