TED2011
Dennis Hong: Making a car for blind drivers
Денис Хонг: Построяване на автомобил за незрящи шофьори
Filmed:
Readability: 4.3
923,134 views
Използвайки роботика, лазерни далекомери, GPS и интелигентни инструменти за обратна връзка, Денис Хонг строи колата за водачи, които са слепи. Това не е "самостоятелно управляема" кола, внимателно отбелязва той, а кола, в която незрящ водач може да определя скоростта, близостта и трасето -- и да кара самостоятелно.
Dennis Hong - Roboticist
Dennis Hong is the founder and director of RoMeLa -- a Virginia Tech robotics lab that has pioneered several breakthroughs in robot design and engineering. Full bio
Dennis Hong is the founder and director of RoMeLa -- a Virginia Tech robotics lab that has pioneered several breakthroughs in robot design and engineering. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
Many believe driving is an activity
0
0
3000
Мнозина смятат, че шофирането е дейност,
00:18
solely reserved for those who can see.
1
3000
2000
запазено само за тези, които могат да виждат.
00:20
A blind person driving a vehicle safely and independently
2
5000
3000
Незрящ човек, управляващ превозно средство безопасно и независимо,
00:23
was thought to be an impossible task, until now.
3
8000
3000
беше смятан за непосилна задача, до този момент.
00:26
Hello, my name is Dennis Hong,
4
11000
2000
Здравейте, казвам се Денис Хонг,
00:28
and we're bringing freedom and independence to the blind
5
13000
2000
и ние доставяме свобода и независимост на слепите,
00:30
by building a vehicle for the visually impaired.
6
15000
3000
като изграждаме превозно средство за хора с увредено зрение.
00:33
So before I talk about this car for the blind,
7
18000
3000
Но преди да говоря за този автомобил за незрящи,
00:36
let me briefly tell you about another project that I worked on
8
21000
2000
нека ви разкажа накратко за още един проект, над който съм работил,
00:38
called the DARPA Urban Challenge.
9
23000
2000
наречен Градското предизвикателство на DARPA (Агенцията по перспективни отбранителни научно-изследователски разработки).
00:40
Now this was about building a robotic car
10
25000
2000
Той беше за изграждане на роботизиран автомобил,
00:42
that can drive itself.
11
27000
2000
който може да се управлява сам.
00:44
You press start, nobody touches anything,
12
29000
2000
Натискате старт, никой не докосва нищо,
00:46
and it can reach its destination fully autonomously.
13
31000
3000
и той може да достигне предназначението си напълно самостоятелно.
00:49
So in 2007, our team won half a million dollars
14
34000
3000
Така през 2007 година, нашият екип спечели половин милион долара,
00:52
by placing third place in this competition.
15
37000
2000
като се класира на трето място в този конкурс.
00:54
So about that time,
16
39000
2000
Някъде по това време,
00:56
the National Federation of the Blind, or NFB,
17
41000
2000
Националната федерация на слепите, или НФС,
00:58
challenged the research committee
18
43000
2000
предизвика изследователския комитет,
01:00
about who can develop a car
19
45000
2000
за това кой може да разработи кола,
01:02
that lets a blind person drive safely and independently.
20
47000
2000
която да позволи на сляп човек да шофира безопасно и независимо.
01:04
We decided to give it a try,
21
49000
2000
Решихме да се опитаме,
01:06
because we thought, "Hey, how hard could it be?"
22
51000
2000
понеже си помислихме, че хей, колко трудно може да бъде.
01:08
We have already an autonomous vehicle.
23
53000
2000
Вече имахме автономно превозно средство.
01:10
We just put a blind person in it and we're done, right?
24
55000
2000
Просто трябваше да поставим един сляп човек в него и сме готови, нали?
01:12
(Laughter)
25
57000
2000
(Смях)
01:14
We couldn't have been more wrong.
26
59000
2000
Не можеше да бъдем по-далеч от истината.
01:16
What NFB wanted
27
61000
2000
Това, което НФС искаше,
01:18
was not a vehicle that can drive a blind person around,
28
63000
3000
не беше превозно средство, което може да вози сляп човек наоколо,
01:21
but a vehicle where a blind person can make active decisions and drive.
29
66000
3000
но кола, в която сляп човек може да взема активни решения и да управлява.
01:24
So we had to throw everything out the window
30
69000
2000
Така че ние трябваше да захвърлим всичко през прозореца
01:26
and start from scratch.
31
71000
2000
и да започнем от нулата.
01:28
So to test this crazy idea,
32
73000
2000
За да тестваме тази налудничава идея,
01:30
we developed a small dune buggy prototype vehicle
33
75000
2000
ние разработихме малък дюнен бъги прототип на автомобил,
01:32
to test the feasibility.
34
77000
2000
за да проверим изпълнимостта.
01:34
And in the summer of 2009,
35
79000
2000
И през лятото на 2009 година
01:36
we invited dozens of blind youth from all over the country
36
81000
3000
поканихме десетки слепи младежи от цялата страна
01:39
and gave them a chance to take it for a spin.
37
84000
2000
и им дадохме шанс да го тестват.
01:41
It was an absolutely amazing experience.
38
86000
2000
Беше абсолютно невероятно преживяване.
01:43
But the problem with this car was
39
88000
2000
Но проблемът с тази кола беше,
01:45
it was designed to only be driven in a very controlled environment,
40
90000
3000
че беше проектирана да се управлява само в много контролирана среда,
01:48
in a flat, closed-off parking lot --
41
93000
2000
в равен затворен паркинг --
01:50
even the lanes defined by red traffic cones.
42
95000
2000
дори лентите бяха определени от червени пътни конуси.
01:52
So with this success,
43
97000
2000
Така че с този успех,
01:54
we decided to take the next big step,
44
99000
2000
решихме да направим следващата голяма стъпка,
01:56
to develop a real car that can be driven on real roads.
45
101000
3000
да изградим истинска кола, която да може да се придвижва по реални пътища.
01:59
So how does it work?
46
104000
2000
И така, как действа тя?
02:01
Well, it's a rather complex system,
47
106000
2000
Ами, това е доста сложна система,
02:03
but let me try to explain it, maybe simplify it.
48
108000
3000
но нека се опитам да я обясня, може би да я опростя.
02:06
So we have three steps.
49
111000
2000
И така, имаме три етапа.
02:08
We have perception, computation
50
113000
2000
Имаме усещане, изчисляване
02:10
and non-visual interfaces.
51
115000
2000
и невизуални интерфейси.
02:12
Now obviously the driver cannot see,
52
117000
2000
Очевидно шофьора не може да вижда,
02:14
so the system needs to perceive the environment
53
119000
2000
така че системата трябва да възприема околната среда
02:16
and gather information for the driver.
54
121000
2000
и да събира информация за водача.
02:18
For that, we use an initial measurement unit.
55
123000
3000
За това ние използваме първоначална мерна единица.
02:21
So it measures acceleration, angular acceleration --
56
126000
2000
Така че измерва ускорението, ъгловото ускорение --
02:23
like a human ear, inner ear.
57
128000
2000
подобно на човешкото ухо, вътрешното ухо.
02:25
We fuse that information with a GPS unit
58
130000
2000
Ние смесваме тази нформация с тази от GPS устройство,
02:27
to get an estimate of the location of the car.
59
132000
3000
за да получим приблизителна оценка за местоположението на автомобила.
02:30
We also use two cameras to detect the lanes of the road.
60
135000
3000
Също така използваме две камери, за да открием платната на пътя.
02:33
And we also use three laser range finders.
61
138000
2000
И също използваме три лазерни търсачки за обхвата.
02:35
The lasers scan the environment to detect obstacles --
62
140000
3000
Лазерите сканират обкръжаващата среда за откриване на препятствия --
02:38
a car approaching from the front, the back
63
143000
2000
кола приближаваща се отпред, отзад
02:40
and also any obstacles that run into the roads,
64
145000
3000
както и всички пречки, които се появяват на пътя,
02:43
any obstacles around the vehicle.
65
148000
2000
всички пречки заобикалящи превозното средство.
02:45
So all this vast amount of information is then fed into the computer,
66
150000
3000
Така че цялото това огромно количество информация се подава към компютъра,
02:48
and the computer can do two things.
67
153000
2000
и той може да направи две неща.
02:50
One is, first of all, process this information
68
155000
3000
Едно от тях е, на първо място, да обработи тази информация,
02:53
to have an understanding of the environment --
69
158000
2000
за да разбере заобикалящата среда --
02:55
these are the lanes of the road, there's the obstacles --
70
160000
3000
това са платната на пътя, препятствията --
02:58
and convey this information to the driver.
71
163000
2000
и да предаде тази информация на водача.
03:00
The system is also smart enough
72
165000
2000
Системата е достатъчно умна,
03:02
to figure out the safest way to operate the car.
73
167000
2000
за да разбере най-сигурния начин, по който да управлява автомобила.
03:04
So we can also generate instructions
74
169000
2000
Така че също може да генерираме инструкции
03:06
on how to operate the controls of the vehicle.
75
171000
2000
за това как да се борави с уредите на превозното средство.
03:08
But the problem is this: How do we convey
76
173000
2000
Но проблемът е следният: Как да се предадат
03:10
this information and instructions
77
175000
2000
тази информация и инструкции
03:12
to a person who cannot see
78
177000
2000
на човек, който не може да вижда,
03:14
fast enough and accurate enough so he can drive?
79
179000
3000
достатъчно бързо и достатъчно точно, че да може да кара?
03:17
So for this, we developed many different types
80
182000
2000
И за това, ние разработихме много различни видове
03:19
of non-visual user interface technology.
81
184000
3000
невизуални технологии на потребителски интерфейс.
03:22
So starting from a three-dimensional ping sound system,
82
187000
2000
Като се започне с триизмерна пинг звукова система,
03:24
a vibrating vest,
83
189000
2000
вибрираща жилетка,
03:26
a click wheel with voice commands, a leg strip,
84
191000
3000
цъкащ волан с гласови команди, лента за кракa,
03:29
even a shoe that applies pressure to the foot.
85
194000
2000
дори и обувка, която упражнява натиск върху краката.
03:31
But today we're going to talk about
86
196000
2000
Но днес ще говорим за
03:33
three of these non-visual user interfaces.
87
198000
2000
три от тези невизуални потребителски интерфейси.
03:35
Now the first interface is called a DriveGrip.
88
200000
3000
Първият интерфейс се нарича "Шофьорска хватка."
03:38
So these are a pair of gloves,
89
203000
2000
Това са чифт ръкавици,
03:40
and it has vibrating elements on the knuckle part
90
205000
2000
и те имат вибриращи елементи на ставите на пръстите,
03:42
so you can convey instructions about how to steer --
91
207000
3000
така че могат да се предават инструкции за това как да се кормува --
03:45
the direction and the intensity.
92
210000
2000
за посоката и интензивността.
03:47
Another device is called SpeedStrip.
93
212000
2000
Друго устройство се нарича "Скоростна лента."
03:49
So this is a chair -- as a matter of fact, it's actually a massage chair.
94
214000
3000
Това е стол -- всъщност, това е масажен стол.
03:52
We gut it out, and we rearrange the vibrating elements in different patterns,
95
217000
4000
Ние го изкорубихме и пренаредихме вибриращите елементи в различни модели.
03:56
and we actuate them to convey information about the speed,
96
221000
3000
И ние ги активираме, за да предаваме информация за скоростта,
03:59
and also instructions how to use the gas and the brake pedal.
97
224000
3000
а също и указания как да се използва газта и спирачката.
04:02
So over here, you can see
98
227000
2000
Така че тук можете да видите
04:04
how the computer understands the environment,
99
229000
2000
как компютъра разбира обкръжаващата среда.
04:06
and because you cannot see the vibration,
100
231000
2000
И понеже не можете да видите вибрациите,
04:08
we actually put red LED's on the driver so that you can see what's happening.
101
233000
3000
ние всъщност поставихме червени светодиоди от страната на водача, така че той действително може да види какво се случва.
04:11
This is the sensory data,
102
236000
2000
Това са данните от сензорите,
04:13
and that data is transferred to the devices through the computer.
103
238000
3000
и тези данни се трансферират към устройствата чрез компютъра.
04:16
So these two devices, DriveGrip and SpeedStrip,
104
241000
2000
Така че тези две устройства, "Шофьорската хватка" и "Скоростната лента"
04:18
are very effective.
105
243000
2000
са много ефективни.
04:20
But the problem is
106
245000
2000
Но проблемът е,
04:22
these are instructional cue devices.
107
247000
2000
че това са устройства за подаване на иструкции.
04:24
So this is not really freedom, right?
108
249000
2000
Така че това не е истинска свобода, нали?
04:26
The computer tells you how to drive --
109
251000
2000
Компютърът ви казва как да карате --
04:28
turn left, turn right, speed up, stop.
110
253000
2000
завийте наляво, завий надясно, ускорете, спрете.
04:30
We call this the "backseat-driver problem."
111
255000
2000
Наричаме това проблема на шофьора от задната седалка.
04:32
So we're moving away from the instructional cue devices,
112
257000
3000
Така че се отдалечаваме от устройствата за подаване на инструкции
04:35
and we're now focusing more
113
260000
2000
и сега се съсредоточаваме повече
04:37
on the informational devices.
114
262000
2000
върху информационните устройства.
04:39
A good example for this informational non-visual user interface
115
264000
2000
Добър пример за този информационен невизуален потребителски интерфейс
04:41
is called AirPix.
116
266000
2000
се нарича "Въздушни изображения."
04:43
So think of it as a monitor for the blind.
117
268000
2000
Мислете си за него като монитор за слепите.
04:45
So it's a small tablet, has many holes in it,
118
270000
2000
Това е една малък таблет, има много дупки в него,
04:47
and compressed air comes out,
119
272000
2000
и сгъстен въздух излиза,
04:49
so it can actually draw images.
120
274000
2000
така че всъщност може да чертае изображения.
04:51
So even though you are blind, you can put your hand over it,
121
276000
2000
Така дори и да сте слепи, можете да поставите ръката си върху него,
04:53
you can see the lanes of the road and obstacles.
122
278000
2000
и можете да видите платната на пътя и препятствията.
04:55
Actually, you can also change the frequency of the air coming out
123
280000
3000
Всъщност, можете да променяте също честотата на излизащия въздух
04:58
and possibly the temperature.
124
283000
2000
и вероятно температурата.
05:00
So it's actually a multi-dimensional user interface.
125
285000
3000
Така че това е действително един многомерен потребителски интерфейс.
05:03
So here you can see the left camera, the right camera from the vehicle
126
288000
3000
Тук можете да видите лявата камера, дясната камера от превозното средство
05:06
and how the computer interprets that and sends that information to the AirPix.
127
291000
3000
и как компютърът интерпретира това и изпраща тази информация към "Въздушните изображения."
05:09
For this, we're showing a simulator,
128
294000
2000
За целта, ние показваме тренажор,
05:11
a blind person driving using the AirPix.
129
296000
3000
и сляп шофьор, управляващ с "Въздушните изображения."
05:14
This simulator was also very useful for training the blind drivers
130
299000
3000
Този тренажор беше също така много полезен за обучението на слепи водачи
05:17
and also quickly testing different types of ideas
131
302000
2000
и също за бързо тестване на различни видове идеи,
05:19
for different types of non-visual user interfaces.
132
304000
2000
за различни видове невизуални потребителски интерфейси.
05:21
So basically that's how it works.
133
306000
2000
Така че това е начина, по който работи в основни линии.
05:23
So just a month ago,
134
308000
2000
И така само преди месец,
05:25
on January 29th,
135
310000
2000
на 29 януари,
05:27
we unveiled this vehicle for the very first time to the public
136
312000
2000
ние представихме този автомобил за първи път пред публика
05:29
at the world-famous Daytona International Speedway
137
314000
3000
в световно известния Дейтона Интернешънъл Спийдуей,
05:32
during the Rolex 24 racing event.
138
317000
2000
по време на състезанието Rolex 24.
05:34
We also had some surprises. Let's take a look.
139
319000
3000
Имахме и някои изненади. Нека да погледнем.
05:37
(Music)
140
322000
10000
(Музика)
05:47
(Video) Announcer: This is an historic day in January.
141
332000
4000
(Видео) Говорител: Това е исторически ден [неясно].
05:51
He's coming up to the grandstand, fellow Federationists.
142
336000
4000
Той се приближава към трибуната, уважаеми Федеристас.
05:55
(Cheering)
143
340000
6000
(Аплодисменти)
06:01
(Honking)
144
346000
3000
(Бибиткане)
06:04
There's the grandstand now.
145
349000
2000
Ето я трибуната сега.
06:06
And he's [unclear] following that van that's out in front of him.
146
351000
4000
И той [неясно] следва вена, който е пред него.
06:10
Well there comes the first box.
147
355000
2000
Ето я и първата кутия.
06:12
Now let's see if Mark avoids it.
148
357000
3000
Нека да видим дали Марк ще я избегне.
06:15
He does. He passes it on the right.
149
360000
3000
Той го прави. Преминава в дясно.
06:20
Third box is out. The fourth box is out.
150
365000
3000
Третата кутия е зад него. Четвъртата кутия е зад него.
06:23
And he's perfectly making his way between the two.
151
368000
3000
И той перфектно преминава между двете.
06:26
He's closing in on the van
152
371000
2000
Постепенно се доближава до вана,
06:28
to make the moving pass.
153
373000
3000
за да направи изпреварването.
06:32
Well this is what it's all about,
154
377000
2000
Ето за какво говорим,
06:34
this kind of dynamic display of audacity and ingenuity.
155
379000
4000
това динамично показване на смелост и находчивост.
06:39
He's approaching the end of the run,
156
384000
3000
Той приближава края на трасето,
06:42
makes his way between the barrels that are set up there.
157
387000
5000
проправя пътя си между варелите, които са наредени там.
06:47
(Honking)
158
392000
3000
(Бибиткане)
06:50
(Applause)
159
395000
3000
(Ръкопляскане)
06:56
Dennis Hong: I'm so happy for you.
160
401000
2000
Денис Хонг: Толкова се радвам за теб.
06:58
Mark's going to give me a ride back to the hotel.
161
403000
2000
Марк ще ме закара обратно до хотела.
07:00
Mark Riccobono: Yes.
162
405000
2000
Марк Рикобоно: Да.
07:05
(Applause)
163
410000
9000
(Ръкопляскане)
07:14
DH: So since we started this project,
164
419000
2000
ДХ: И така, откакто започнахме този проект,
07:16
we've been getting hundreds of letters, emails, phone calls
165
421000
3000
ние получихме стотици писма, имейли, телефонни обаждания
07:19
from people from all around the world.
166
424000
2000
от хора от цял свят.
07:21
Letters thanking us, but sometimes you also get funny letters like this one:
167
426000
3000
Благодарствени писма, но понякога получаваме забавни писма като това:
07:24
"Now I understand why there is Braille on a drive-up ATM machine."
168
429000
4000
"Сега разбирам защо има брейлови устройства на крайпътните банкомати."
07:28
(Laughter)
169
433000
2000
(Смях)
07:30
But sometimes --
170
435000
2000
Но понякога --
07:32
(Laughter)
171
437000
2000
(Смях)
07:34
But sometimes I also do get --
172
439000
2000
Но понякога също получавам --
07:36
I wouldn't call it hate mail --
173
441000
2000
не бих ги нарекъл гневни писма --
07:38
but letters of really strong concern:
174
443000
2000
но писма с наистина сериозна загриженост:
07:40
"Dr. Hong, are you insane,
175
445000
2000
"Д-р Хонг, да не сте се побъркали,
07:42
trying to put blind people on the road?
176
447000
2000
като се опитвате да поставите слепи хора на пътя?
07:44
You must be out of your mind."
177
449000
2000
Трябва да не сте с всичкия си."
07:46
But this vehicle is a prototype vehicle,
178
451000
2000
Но този модел е прототип на превозно средство,
07:48
and it's not going to be on the road
179
453000
2000
и то няма да се движи по пътищата,
07:50
until it's proven as safe as, or safer than, today's vehicle.
180
455000
2000
докато не е доказано, че е също толкова безопасно, или по-безопасно, от превозните средства в днешно време.
07:52
And I truly believe that this can happen.
181
457000
3000
И аз наистина вярвам, че това може да се случи.
07:55
But still, will the society,
182
460000
2000
Но все пак, дали обществото,
07:57
would they accept such a radical idea?
183
462000
2000
дали то ще приеме такава радикална идея?
07:59
How are we going to handle insurance?
184
464000
2000
Какво ще правим със застраховката?
08:01
How are we going to issue driver's licenses?
185
466000
2000
Как ще издаваме шофьорски книжки?
08:03
There's many of these different kinds of hurdles besides technology challenges
186
468000
3000
Има много различни пречки, освен технологичните предизвикателства,
08:06
that we need to address before this becomes a reality.
187
471000
3000
на които трябва да обърнем внимание, преди това да стане реалност.
08:09
Of course, the main goal of this project
188
474000
2000
Разбира се, основната цел на този проект
08:11
is to develop a car for the blind.
189
476000
2000
е да се разработи автомобил за незрящите.
08:13
But potentially more important than this
190
478000
2000
Но потенциално по-важно от това
08:15
is the tremendous value of the spin-off technology
191
480000
3000
е огромната стойност на допълнителните технологии,
08:18
that can come from this project.
192
483000
2000
които могат да се появят от този проект.
08:20
The sensors that are used can see through the dark,
193
485000
2000
Сензорите, които се използват, могат да виждат през тъмнината,
08:22
the fog and rain.
194
487000
2000
мъглата и дъжда.
08:24
And together with this new type of interfaces,
195
489000
2000
И заедно с този нов тип интерфейси,
08:26
we can use these technologies
196
491000
2000
можем да използваме тези технологии
08:28
and apply them to safer cars for sighted people.
197
493000
2000
и да ги приложим за по-безопасни автомобили за хора с увредено зрение.
08:30
Or for the blind, everyday home appliances --
198
495000
3000
Или за слепите, в ежедневни домакински уреди,
08:33
in the educational setting, in the office setting.
199
498000
2000
в образователната среда, в офис среда.
08:35
Just imagine, in a classroom a teacher writes on the blackboard
200
500000
3000
Само си представете, в класната стая учителя пише на дъската
08:38
and a blind student can see what's written and read
201
503000
3000
и сляп ученик може да види какво е написано, и да го прочете,
08:41
using these non-visual interfaces.
202
506000
2000
използвайки тези невизуални интерфейси.
08:43
This is priceless.
203
508000
3000
Това е безценно.
08:46
So today, the things I've showed you today, is just the beginning.
204
511000
3000
Така че днес нещата, които ви показах днес, са само началото.
08:49
Thank you very much.
205
514000
2000
Много ви благодаря.
08:51
(Applause)
206
516000
11000
(Ръкопляскане)
ABOUT THE SPEAKER
Dennis Hong - RoboticistDennis Hong is the founder and director of RoMeLa -- a Virginia Tech robotics lab that has pioneered several breakthroughs in robot design and engineering.
Why you should listen
As director of a groundbreaking robotics lab, Dennis Hong guides his team of students through projects on robot locomotion and mechanism design, creating award-winning humanoid robots like DARwIn (Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence). His team is known as RoMeLa (Robotics & Mechanisms Laboratory) and operates at Virginia Tech.
Hong has also pioneered various innovations in soft-body robots, using a “whole-skin locomotion” as inspired by amoebae. Marrying robotics with biochemistry, he has been able to generate new types of motion with these ingenious forms. For his contributions to the field, Hong was selected as a NASA Summer Faculty Fellow in 2005, given the CAREER award by the National Science Foundation in 2007 and in 2009, named as one of Popular Science's Brilliant 10. He is also a gourmet chef and a magician, performing shows for charity and lecturing on the science of magic.
Dennis Hong | Speaker | TED.com