行業新聞 2025.06.10
根據聯合國和世衛組織公布的數據,全世界殘疾人數量已超過6.5億,其中約有1億3千萬視障群體。而根據中國盲人協會的數據顯示,中國約有1731萬視障人群,平均每100人中就有1個視障人士,但目前中國現役導盲犬的數量卻僅有400只左右,且培育成本較高,訓練一只導盲犬的費用大概在20萬元左右,可見導盲犬資源十分稀缺與寶貴。但幸運的是,隨著科技的發展,已有越來越多的智能助盲產品出現,如智能導盲眼鏡、導盲杖、機器導盲犬、導盲帽、智能導盲APP等。具體來說,這些智能助盲產品能應用在哪些場景?又能怎樣助殘?一起跟著福祉君來看看吧!
一、什么是智能助盲產品?
智能助盲產品是一種融合多種先進技術,專為視障人群設計的智能輔具。通常集成了傳感器技術(如激光雷達、攝像頭、超聲波等)、人工智能算法、定位導航系統以及語音交互模塊,能實時感知傳遞者周圍環境,可進行障礙物識別,并通過語音播報、震動反饋等方式將環境信息轉化為視障者可感知的指令,引導其安全、便捷地出行。通常來說,此類產品可進行穿戴,如導盲眼鏡、助盲帽等,也可獨立使用,如導盲手杖等,在很大程度上可以幫助視障者提升環境感知能力,輔助其行走,是科技助殘的重要體現。
圖源:CR EXPO
二、目前智能助盲產品主要有哪些?
眼睛作為人類的感知器官,人從外界接收的信息中有80%來自于視覺。由于存在著實力障礙,所以視障人士在出行上會依賴出行輔助工具,如盲杖、導盲犬、導盲眼鏡、導盲帽等。展開來講,目前市面上主要的智能助盲產品大致分類如下:
近日,上海交通大學顧磊磊副教授團隊聯合復旦大學、香港科技大學、華東師范大學等研發了一款融合AI和柔性電子的多模態可穿戴助盲系統。該系統整合視覺、聽覺和觸覺,以AI算法驅動進行環境監測,在穿戴者接近障礙物或物體時會通過骨傳導耳機進行語音提示,向其發送信號。而貼在手腕的可伸展柔性電子皮膚則能有效探測障礙物,并進行震動提醒,以此提升佩戴者的周邊環境感知能力,從而實現移動、抓取等視覺任務,能有效輔助視障人群出行。
圖源:論文《Human-centred design and fabrication of a wearable multimodal visual assistance system 》
由于導盲犬資源稀缺,所以在目前的助盲黑科技市場上,電子導盲犬等智能助盲產品逐漸成為了重要補充。和傳統的導盲犬相比,電子導盲犬依托精密的傳感器與算法,在工作穩定性、極端環境適應性上具有顯著優勢,更便于視障人士靈活出行。
例如由上海交通大學高峰教授團隊自主研發的全球首款導盲六足機器人,該款機器人具有視覺環境感知功能,可自主導航至目的地、動態躲避障礙、識別紅綠燈等。同時盲人可以推拉盲杖來靈活調整六足機器人的行走速度,滿足使用者的不同行走步態。不僅如此,此款六足機器人還可以通過后臺聯網,實現居家陪護等,能更好輔助視障群體的日常生活。
圖源:上海交通大學新聞學術網
沈陽理工大學則基于宇樹科技的機器人技術,在宇樹機器狗已有的基礎之上,針對盲人的應用場景,研發出了電子導盲犬——“小路”。其具備實時人臉識別、語音指令控制及大模型語音交互能力,支持個性化響應。此外,“小路”基于高精度地圖與網絡連接,可實現精準導航、室內智能定位和路徑規劃,環境適應性強,視障人群可以通過簡單的語音與其進行交互,下達出行指令。
圖源:沈陽理工大學
宇樹科技旗下另一款智能四足機器人B1也可輔助盲人便捷出行。其搭載最新的雷達與視覺技術,擁有高精度的環境感知與精準的導航能力,環境適應性強,能夠自主避障,進行路況的實時調整。同時也能通過語音的方式提醒用戶,從而保障用戶的安全出行。宇樹B1也在杭州第四屆亞殘運會的火炬傳遞儀式上擔任了火炬手蔡瓊卉的電子導盲犬,B1機器狗也成功引領蔡瓊卉進行了火炬傳遞,為她提供了穩定的支持。
圖源:東方網 徐彥
隨著前沿科技的不斷發展,基于計算機視覺技術發展起來的手機端APP也應運而生。譬如微軟推出的智能AI APP “Seeing AI”,該款應用可實時識別場景、文字等并進行語音播報,已在全球被下載超過50萬次。作為該應用研發小組成員之一的Ann Taylor,其同時也是一位視障人士,在Seeing AI應用的幫助下,也讓她更有自信去面對外面復雜的世界。
圖源:36氪
圖源:Mashable.com測評圖片
清華大學、百度智能云聯合發布的“AI視覺導航助手”,也可通過手機攝像頭識別障礙并通過語音提示的方式為視障者指引前進方向。
“聽見世界”APP作為一款專為視力障礙人群設計的APP,可通過攝像頭進行環境捕捉,并通過耳機構建智能語音互動系統,將用戶周圍的場景、物品或文字信息轉化為聲音,以此提高用戶的環境感知能力。此外,該APP還具備物品查找功能,用戶通過描述物品的特征或位置,APP就可為視障者找到所需物品。
圖源:武漢殘聯公眾號
同時,北京市殘聯和北京聯通聯合開發的室內無障礙導航系統,應用“5G+藍牙AOA米級定位技術”,可幫助視障人士語音輸入目的地之后便捷、安全、精準抵達目的地。該系統使用方式也十分簡單,使用者只需掃描二維碼,即可進入無障礙導航系統的小程序。語音輸入目的地后,便會自動規劃路線,指引用戶精準到達目的地。其也支持根據不同用戶的使用習慣設置不同的播放速度,以更好地幫助用戶導航,提升使用體驗。
圖源:北京殘聯公眾號
智能導盲眼鏡是融合傳感器技術、人工智能技術和物聯網技術等多種先進技術的助盲輔助設備。其通過多傳感器協同工作,能夠全方位感知周圍環境。同時,也可識別交通信號燈、道路標識、樓梯、公共設施等常見物體,并以語音形式傳達詳細信息。此外,智能導盲眼鏡還多搭載高精度定位模塊和智能路徑規劃算法,可為使用者規劃安全便捷的出行路徑,并通過語音提示和震動反饋提供實時導航信息。
例如由上海笪光科技有限公司研發的笪光導盲眼鏡,則可通過AI圖像處理、雷達避障技術,實時掃描并精準分析周圍道路環境信息,并將復雜的視覺環境轉化為簡單、直觀的音頻信息,給視障者提供有效及時的反饋,從而為佩戴者提供正確的行走路徑,避免碰撞、跌倒等意外情況發生。
圖源:上海笪光科技有限公司官網
羅馬尼亞初創醫療公司.lumen開發的Lumen Glasses盲人眼鏡則基于行人自主駕駛(PAD AI)技術,其采用獨特的觸覺界面,通過拉動用戶頭部,以此幫助用戶指引方向,類似于導盲犬拉動盲人手部進行導盲。
圖源:機器人產業應用公眾號
智能助盲帽,也稱為智能盲帽,與智能導盲眼鏡一樣,智能助盲帽也是目前應用較多的一類智能助盲產品。作為新一代無障礙助盲輔助器具,其形似鴨舌帽,通常配備攝像頭,可捕捉穿戴者周圍環境圖像。同時內置超聲波探測儀,能感知周圍障礙物,并轉化為視障人士可感知的信號,可進行障礙物識別和避障。此外,智能助盲帽可借助先進的計算機視覺技術,識別并朗讀出使用者眼前的文字信息。同時,其通常配備有GPS定位系統,能為視障人士規劃路線并實時導航。不僅如此,部分智能導盲帽還設有一鍵呼叫功能,可在緊急情況下與聯系人取得聯系,從而實現遠程實時引導。
例如全球首款智能導盲帽——中興健康“天蝠帽”,可通過內置的超聲波探障,支持寬角度不同距離的障礙物品聲音預警。此外,該款產品也可同時輔助以盲杖進行實地探測,能夠有效規避碰撞等意外情況發生。同時,“天蝠帽”支持一鍵呼叫客服,通過GPS系統定位技術,可在線遠程聯系客服,實時提供音視頻引導服務。內置的親情呼叫功能,則支持一鍵呼叫聯系人,實現第一視角交流,為視障人群出行提供便利。
圖源:環球網
達闥科技研發的云端智能導盲機器人META則將頭盔作為載體,其真正工作的是與頭盔連接的一款手持設備,即達闥科技的云端機器人,其可實現同步建圖和定位,還能進行人臉檢測、識別、語言識別等社交無障礙功能,可精準幫助使用者避開障礙物。
圖源:雷峰網
智能導盲手杖也是專為視障人士設計的輔助出行工具,與大多智能助盲產品一樣,其通常配備有攝像頭、超聲波傳感器等,可探測周圍環境和障礙物,并通過震動、語音等方式提醒用戶。部分產品也搭載有GPS定位系統,可引導視障人士在正確路線上行走。
例如智能手杖WeWALK應用超聲波智能檢測原理,通過超聲波傳感器探測周圍障礙物,并通過震動來提醒左右方向,且該產品內置揚聲器和麥克風,能夠為用戶更好地提供避障提醒。此外,WeWALK還可以與手機通過藍牙相連,手柄上的觸摸屏模擬手機屏幕,通過感應用戶的手勢,可對手機進行操作,為盲人出行提供了便捷的解決方案。
圖源:知乎 小創
美國Glidance公司研發的Glide導盲機器人集成了用于導航和躲避障礙的尖端傳感器,其可通過手柄上的觸覺和音頻向用戶發送指示,從而幫助用戶規避障礙。
圖源:The Robot Report
除此之外,斯坦福大學智能系統實驗室也研發出了一款智能導盲手杖。該手杖搭載了激光雷達、GPS,可根據目的地進行實時導航,也可為視障人群進行障礙探測并規劃路線。
圖源:澎湃新聞
有著“電子棒棒糖”之稱的口腔電子視覺輔助設備BrainPort Vision Pro則可以用一個布滿電極的口含傳感器幫助視障人群導盲。用戶只需要戴上頭戴設備,并將口含傳感器放置在口中,內部搭載的攝像機便會自動捕捉周圍環境,并轉化為黑白灰三種不同色階的圖像,隨后轉化為電信號發送至口含傳感器中。通過三種圖像所反饋的不同強度的刺激,用戶便可將周圍信號翻譯為物體的形狀、位置等信息,從而指引用戶方向并進行避障指引。
圖源:wicab.com
無障礙信息交互工具是指以技術為核心載體,通過多模態信息轉換(如語音、觸覺、視覺符號等),打破感官障礙或功能局限,使視障群體能自主獲取、處理并反饋信息的智能化設備或系統。其可將文字、圖像等信息轉化為可感知的形式,如語音、盲文點陣等,可幫助視障群體更好地獲取信息。
如中國盲文出版社率先將語音合成(TTS)技術應用于盲人信息化閱讀領域,迭代研發的盲用智能聽書機具備操作全程語音導航和多種格式電子書的語音合成朗讀功能。不僅可以提供逐段、句、字朗讀和反復朗讀的精讀學習模式外,還支持語音交互和WiFi聯網功能,極大程度上方便了視障群體的信息獲取與閱讀。
圖源:CR EXPO
此外,一款名為“陽光讀屏”的電腦軟件也支持將網頁、微信聊天、word文檔等信息通過語音朗讀出來,普通電腦安裝上該軟件也可實現讀屏功能,可幫助盲人朋友融入信息化時代,獲取更多信息。
文星盲文電腦則搭配了點顯器,可以通過盲文觸點的自動升降“顯示”40萬盲文點字,自帶陽光軟件和盲文顯示功能。同時該產品也支持媒體播放功能,包括音頻、視頻等格式,可幫助視障人士提高獲取文化服務的便利性。
圖源:CR EXPO
三、智能助盲產品的應用場景有哪些?能如何助殘?
目前,智能助盲產品大多還是應用在視障人士的出行領域中,在該領域,智能助盲產品大致發揮著環境感知與預警、智能導航、路徑規劃等作用,能夠有效幫助視障人群規避障礙物,并準確到達目的地。譬如盲人可以使用智能導盲眼鏡、電子導盲犬、手杖、助盲帽等輔助器具,提高環境感知能力與獨立出行的能力,減少對他人的依賴,更好融入社會。同時,在盲人出行領域中,無障礙地圖系統也是幫助盲人出行的有力工具之一。
圖源:沈陽殘聯公眾號
視障人士徐艷芬女士也表示,在擁有電子導盲犬之后,其感覺有了一個十分可靠的伙伴,因為電子導盲犬能夠清晰告知她周圍情況,帶她安全精準地到達目的地,徐女士也對獨自出行有了更多的信心。
圖源:amazon.com
來自江蘇的郭萍在年輕時因患視網膜色素變異而導致雙眼失明。如今,她戴著智能助盲帽,在志愿者的陪同下,對智能助盲帽進行了體驗。郭萍表示,在穿戴上助盲帽時,她的世界又“亮”了起來,周圍的環境也都轉變為了語音。
上海視障者陸先生也在10年前由于糖尿病并發癥而變成了全盲患者,現在,他在智能助盲帽的幫助下,生活獨立性也有所提高,自己也能夠獨自去醫院看病,助盲帽的使用對他的生活有了很大的改善。
除此之外,智能家居領域也是智能助盲產品應用的主要領域之一。如通過擁有語音識別的智能家具,可以提高視障人士的日常生活便捷程度。例如在百度的AI助盲行動中,百度的工程師團隊便為小度人工智能音箱添加了紅外遙控功能,可以幫助視障人群用語音連接使用紅外遙控器的電視、冰箱等室內設備。而在進行了智能化改造的盲人按摩店中,盲人按摩師也只用語音叫醒“小度”,便能對店內設施進行操控,提升了視障群體的生活便捷度。
圖源:金蟬有知公眾號
來自福州的視障人士黃雪秋由于疾病導致視力退化至只剩光感。幾年前,黃女士在盲人朋友的介紹下,入手了一臺語音電磁爐,后續又購入了語音電高壓鍋、語音電飯煲等無障礙語音廚具。黃女士只需輕觸按鍵,電器上的功能選項便會轉化為文字朗讀出來,其也在這些智能廚具的幫助下,成為了烹飪高手。此外,黃女士家還安裝了人工智能終端助手“天貓精靈”,可以聲控開關電燈、語音點播音樂等,大大提升了黃女士的日常生活便捷程度。
在教育領域中,智能助盲產品也有著廣泛的應用場景。如可作為學習輔助工具,通過將文字、圖像轉化為語音的方式,或通過觸覺反饋呈現圖形的方式為視障群體提供信息反饋,幫助其獲取信息。
在教育領域中,浙江大學濱江研究院數智助殘無障礙聯合實驗室便首創了國內第一臺輕量化盲文刻印機。團隊成員采用了亞毫米級的控制精度,可以按照圖形的路徑,打出精細化的曲線,在技術上實現了創新性的突破。用戶只需要上傳一份文字到翻譯平臺,平臺就能自動將漢字轉成盲文,隨后啟動刻印機打印。在圖形方面,也只需要上傳相應文件,再在純輪廓刻印、填充刻印等模式中選擇所需模式,便能實現自動轉成盲文圖并刻印的效果。此項創新性的科技助盲成果,也為盲人學校和盲人家庭帶來了教育上的便利。
而在職場中,谷歌的無障礙辦公套件則支持語音編輯、郵件語音回復等,已被多家企業納入視障員工輔助方案,可有效幫助視障人群提升辦公效率。
智能助盲產品等更多助殘科技,正幫助許多視障人士改善生活。目前程天、大艾、強腦、科大訊飛愛博智能等科技品牌企業,已確認參加2025中國國際福祉博覽會。作為助殘科技成果展示推廣與落地轉化的重要平臺,中國國際福祉博覽會將于2025年9月12-14日在北京國家會議中心舉行。本屆展會將特設“創研匯”科技助殘專區及品牌展示區,為企業、高校及科研院所提供科技創新產品的首發平臺,并推動科技成果轉化及落地應用。
目前,組委會正在征集科技助殘優秀案例,我們誠摯邀請人工智能、腦機接口、信息無障礙、智能假肢與康復機器人、感知輔助技術、VR/AR、仿生、神經調控等領域助殘創新相關領域的企業、高校及科研院所參與展示,共同推動科技助殘及殘疾人事業的發展,讓科技的溫度惠及更多有需要的人群。
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資料來源:機器人產業應用公眾號、科普中國公眾號、科普重慶公眾號、澎湃新聞、上海交通大學新聞學術網、Gavin新視公眾號、金蟬有知公眾號、36氪、人民網、上海笪光科技有限公司官網、環球網、各省市殘聯公眾號、沈陽理工大學官網等