TED2011
Dennis Hong: Making a car for blind drivers
Dennis Hong: Un'automobile per conducenti non vedenti
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Con l'utilizzo della robotica, telemetri laser, GPS e strumenti di feedback intelligenti, Dennis Hong sta costruendo una macchina per conducenti non vedenti. Fa notare che non si tratta di una vettura che si guida da sé, ma un'auto di cui il conducente non vedente può determinare velocità, distanza da ostacoli e direzione - e guidare in modo indipendente.
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
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Many believe driving is an activity
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0
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Molti credono che guidare sia un'attività
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solely reserved for those who can see.
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3000
2000
esclusivamente riservata a chi può vedere.
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A blind person driving a vehicle safely and independently
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5000
3000
Pensare a un cieco che guida un'auto in modo sicuro e indipendente
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was thought to be an impossible task, until now.
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sembrava impossibile, fino ad ora.
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Hello, my name is Dennis Hong,
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2000
Salve, mi chiamo Dennis Hong,
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and we're bringing freedom and independence to the blind
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13000
2000
e stiamo portando libertà e indipendenza ai ciechi
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by building a vehicle for the visually impaired.
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15000
3000
costruendo automobili per non vedenti.
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So before I talk about this car for the blind,
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18000
3000
Ma prima di parlare su questo progetto,
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let me briefly tell you about another project that I worked on
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21000
2000
vorrei brevemente raccontarvi di un altro progetto su cui
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called the DARPA Urban Challenge.
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23000
2000
abbiamo lavorato, il DARPA Urban Challenge.
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Now this was about building a robotic car
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25000
2000
Si trattava di costruire un'auto robot
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that can drive itself.
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che potesse guidarsi da sola.
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You press start, nobody touches anything,
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29000
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Si preme il tasto di avvio, e senza altri interventi umani
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and it can reach its destination fully autonomously.
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l'auto arriva a destinazione in modo totalmente autonomo.
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So in 2007, our team won half a million dollars
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34000
3000
Così, nel 2007, il nostro team ha vinto mezzo milione di dollari
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by placing third place in this competition.
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37000
2000
ottenendo il terzo posto in questa competizione.
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So about that time,
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39000
2000
Dunque, in quel periodo
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the National Federation of the Blind, or NFB,
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41000
2000
la "Federazione Nazionale dei non vedenti" (NFB)
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challenged the research committee
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43000
2000
chiese alla commissione per la ricerca
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about who can develop a car
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45000
2000
di sviluppare il progetto di un'auto
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that lets a blind person drive safely and independently.
20
47000
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che permettesse ad un non vedente di guidare in modo sicuro e indipendente.
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We decided to give it a try,
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49000
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Noi abbiamo deciso di provarci
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because we thought, "Hey, how hard could it be?"
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51000
2000
perché abbiamo pensato: beh, quanto può essere difficile!
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We have already an autonomous vehicle.
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53000
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Già disponiamo di un veicolo autonomo.
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We just put a blind person in it and we're done, right?
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55000
2000
Basta aggiungerci un non vedente ed è fatta, no?
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(Laughter)
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57000
2000
(Risate)
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We couldn't have been more wrong.
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59000
2000
Non potevamo sbagliarci di più.
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What NFB wanted
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61000
2000
Quello che la NFB voleva
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was not a vehicle that can drive a blind person around,
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63000
3000
non era un veicolo che potesse semplicemente trasportare un non vedente,
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but a vehicle where a blind person can make active decisions and drive.
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66000
3000
ma che consentisse a un non vedente di guidare e prendere le proprie decisioni.
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So we had to throw everything out the window
30
69000
2000
Quindi abbiamo dovuto
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and start from scratch.
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71000
2000
ricominciare da capo.
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So to test this crazy idea,
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73000
2000
Dunque, per mettere alla prova questa folle idea,
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we developed a small dune buggy prototype vehicle
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75000
2000
abbiamo sviluppato un prototipo usando una piccola dune buggy
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to test the feasibility.
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77000
2000
per sperimentarne la fattibilità.
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And in the summer of 2009,
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79000
2000
E nell'estate del 2009
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we invited dozens of blind youth from all over the country
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81000
3000
abbiamo invitato decine di giovani non vedenti provenienti da tutto il paese
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and gave them a chance to take it for a spin.
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84000
2000
e abbiamo dato loro la possibilità di andarci a fare un giretto.
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It was an absolutely amazing experience.
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86000
2000
E' stata un'esperienza assolutamente fantastica.
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But the problem with this car was
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88000
2000
Ma il problema di questa vettura era che
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it was designed to only be driven in a very controlled environment,
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90000
3000
era stata progettata per essere guidata solo in un ambiente molto controllato,
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in a flat, closed-off parking lot --
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93000
2000
in un parcheggio in piano e recintato --
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even the lanes defined by red traffic cones.
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95000
2000
persino le corsie erano delimitate da appositi coni.
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So with this success,
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97000
2000
Ma considerato il successo ottenuto
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we decided to take the next big step,
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99000
2000
abbiamo deciso di avventurarci nello sviluppo
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to develop a real car that can be driven on real roads.
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101000
3000
di una vera automobile che potesse essere guidata sulle strade comuni.
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So how does it work?
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104000
2000
Ma da dove si parte?
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Well, it's a rather complex system,
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106000
2000
Beh, è un sistema piuttosto complesso,
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but let me try to explain it, maybe simplify it.
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108000
3000
ve lo spiegherò cercando di semplificare.
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So we have three steps.
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111000
2000
Ci sono tre fasi:
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We have perception, computation
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113000
2000
percezione, calcolo
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and non-visual interfaces.
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115000
2000
e interfacce non visive.
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Now obviously the driver cannot see,
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117000
2000
Ovviamente, dato che il conducente non può vedere,
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so the system needs to perceive the environment
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119000
2000
è il sistema a dover percepire l'ambiente
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and gather information for the driver.
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121000
2000
e raccogliere le informazioni per il guidatore.
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For that, we use an initial measurement unit.
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123000
3000
Per poter far questo usiamo un'unità di misura particolare
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So it measures acceleration, angular acceleration --
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126000
2000
che misura l'accelerazione angolare -
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like a human ear, inner ear.
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128000
2000
come l'orecchio umano interno.
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We fuse that information with a GPS unit
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130000
2000
Combiniamo questa informazione con un'unità GPS
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to get an estimate of the location of the car.
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132000
3000
per calcolare la posizione della vettura.
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We also use two cameras to detect the lanes of the road.
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135000
3000
Usiamo anche due telecamere per rilevare le corsie della strada
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And we also use three laser range finders.
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138000
2000
e tre telemetri laser.
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The lasers scan the environment to detect obstacles --
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140000
3000
I laser scansionano l'ambiente alla ricerca di ostacoli -
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a car approaching from the front, the back
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143000
2000
una macchina che si avvicina da davanti o da dietro
02:40
and also any obstacles that run into the roads,
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145000
3000
e anche gli eventuali ostacoli sulla strada,
02:43
any obstacles around the vehicle.
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148000
2000
qualsiasi ostacolo presente intorno al veicolo.
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So all this vast amount of information is then fed into the computer,
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150000
3000
Tutta questa valanga di informazioni viene poi inserita nel computer
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and the computer can do two things.
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153000
2000
che può fare due cose.
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One is, first of all, process this information
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155000
3000
La prima è principalmente elaborare le informazioni
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to have an understanding of the environment --
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158000
2000
per ricavare un'idea dell'ambiente -
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these are the lanes of the road, there's the obstacles --
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160000
3000
dove si trovino le corsie, dove gli ostacoli -
02:58
and convey this information to the driver.
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163000
2000
e trasmettere queste informazioni al conducente.
03:00
The system is also smart enough
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165000
2000
Il sistema è anche abbastanza intelligente
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to figure out the safest way to operate the car.
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167000
2000
da capire quale sia il modo più sicuro per manovrare.
03:04
So we can also generate instructions
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169000
2000
E possiamo anche formulare istruzioni
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on how to operate the controls of the vehicle.
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171000
2000
su come attivare i comandi del veicolo.
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But the problem is this: How do we convey
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173000
2000
Ma il problema è: Come comunicare
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this information and instructions
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175000
2000
informazioni e istruzioni
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to a person who cannot see
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177000
2000
ad una persona che non può vedere
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fast enough and accurate enough so he can drive?
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179000
3000
in maniera sufficientemente veloce e precisa da consentire la guida?
03:17
So for this, we developed many different types
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182000
2000
E così abbiamo sviluppato diverse
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of non-visual user interface technology.
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184000
3000
tecnologie di interfacce non visive.
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So starting from a three-dimensional ping sound system,
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187000
2000
A partire da un sistema audio tridimensionale di impulsi sonori,
03:24
a vibrating vest,
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189000
2000
un giubbotto che vibra,
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a click wheel with voice commands, a leg strip,
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191000
3000
una volante con tasti a comando vocale, una fascia per la gamba,
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even a shoe that applies pressure to the foot.
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194000
2000
persino una scarpa che modula la pressione sul piede.
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But today we're going to talk about
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196000
2000
Ma oggi parleremo di
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three of these non-visual user interfaces.
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198000
2000
tre di queste interfacce non visive.
03:35
Now the first interface is called a DriveGrip.
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200000
3000
La prima si chiama DriveGrip.
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So these are a pair of gloves,
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203000
2000
Si tratta di un paio di guanti
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and it has vibrating elements on the knuckle part
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205000
2000
con elementi vibratori posti sulle nocche,
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so you can convey instructions about how to steer --
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207000
3000
che trasmettono istruzioni su come sterzare -
03:45
the direction and the intensity.
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210000
2000
direzione e quantità di sterzata.
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Another device is called SpeedStrip.
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212000
2000
Un altro dispositivo è lo SpeedStrip.
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So this is a chair -- as a matter of fact, it's actually a massage chair.
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214000
3000
E' una sedia, una semplice sedia da massaggio.
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We gut it out, and we rearrange the vibrating elements in different patterns,
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217000
4000
La smontiamo e riposizioniamo gli elementi vibratori secondo schemi diversi.
03:56
and we actuate them to convey information about the speed,
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221000
3000
Abbiamo fatto sì che trasmettano informazioni sulla velocità
03:59
and also instructions how to use the gas and the brake pedal.
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224000
3000
e istruzioni su come usare l'acceleratore e il pedale del freno.
04:02
So over here, you can see
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227000
2000
Qui si può vedere
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how the computer understands the environment,
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229000
2000
come il computer riesca a decifrare l'ambiente circostante.
04:06
and because you cannot see the vibration,
100
231000
2000
E dato che la vibrazione non si può vedere,
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we actually put red LED's on the driver so that you can see what's happening.
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233000
3000
abbiamo applicato dei LED rossi sul conducente in modo da poter vedere cosa sta succedendo.
04:11
This is the sensory data,
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236000
2000
Questi sono i dati sensoriali
04:13
and that data is transferred to the devices through the computer.
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238000
3000
che vengono trasferiti ai dispositivi tramite il computer.
04:16
So these two devices, DriveGrip and SpeedStrip,
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241000
2000
Questi dispositivi, DriveGrip e SpeedStrip,
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are very effective.
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243000
2000
sono molto efficaci.
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But the problem is
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245000
2000
Il problema è
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these are instructional cue devices.
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247000
2000
che questi dispositivi danno solo delle indicazioni.
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So this is not really freedom, right?
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249000
2000
Ma questo non consente una totale libertà, giusto?
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The computer tells you how to drive --
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251000
2000
Il computer ti dice come guidare -
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turn left, turn right, speed up, stop.
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253000
2000
gira a sinistra, a destra, accelera, frena.
04:30
We call this the "backseat-driver problem."
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255000
2000
Noi lo chiamiamo il problema del conducente del sedile posteriore.
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So we're moving away from the instructional cue devices,
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257000
3000
Perciò stiamo abbandonando questi dispositivi
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and we're now focusing more
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260000
2000
e ci stiamo concentrando maggiormente
04:37
on the informational devices.
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262000
2000
sui dispositivi informativi.
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A good example for this informational non-visual user interface
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264000
2000
Un buon esempio di interfaccia non visiva d'informazione
04:41
is called AirPix.
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266000
2000
è l'AirPix.
04:43
So think of it as a monitor for the blind.
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268000
2000
Immaginatela come uno schermo per i non vedenti.
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So it's a small tablet, has many holes in it,
118
270000
2000
E' una tavoletta con tanti forellini
04:47
and compressed air comes out,
119
272000
2000
da cui fuoriesce aria compressa
04:49
so it can actually draw images.
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274000
2000
in grado di "disegnare" immagini.
04:51
So even though you are blind, you can put your hand over it,
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276000
2000
Così anche se sei cieco, puoi appoggiarci la mano
04:53
you can see the lanes of the road and obstacles.
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278000
2000
e "vedere" le corsie della strada e gli ostacoli.
04:55
Actually, you can also change the frequency of the air coming out
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280000
3000
In realtà, è anche possibile modificare la frequenza dell'aria in uscita
04:58
and possibly the temperature.
124
283000
2000
e magari anche la temperatura.
05:00
So it's actually a multi-dimensional user interface.
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285000
3000
Perciò di fatto è un'interfaccia multidimensionale.
05:03
So here you can see the left camera, the right camera from the vehicle
126
288000
3000
Qui potete vedere la telecamera a sinistra e a destra del veicolo
05:06
and how the computer interprets that and sends that information to the AirPix.
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291000
3000
e come il computer elabora le informazioni e le invia all'AirPix.
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For this, we're showing a simulator,
128
294000
2000
Ora stiamo vedendo un simulatore,
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a blind person driving using the AirPix.
129
296000
3000
un non vedente alla guida mentre usa l'AirPix.
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This simulator was also very useful for training the blind drivers
130
299000
3000
Questo simulatore è stato molto utile per l'addestramento dei non vedenti
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and also quickly testing different types of ideas
131
302000
2000
e anche per verificare diverse idee
05:19
for different types of non-visual user interfaces.
132
304000
2000
per alcuni tipi di interfacce non visive.
05:21
So basically that's how it works.
133
306000
2000
Fondamentalmente funziona così.
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So just a month ago,
134
308000
2000
Solo un mese fa,
05:25
on January 29th,
135
310000
2000
il 29 gennaio,
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we unveiled this vehicle for the very first time to the public
136
312000
2000
abbiamo presentato questo veicolo per la prima volta al pubblico
05:29
at the world-famous Daytona International Speedway
137
314000
3000
alla famosa Daytona International Speedway
05:32
during the Rolex 24 racing event.
138
317000
2000
durante la gara dell' evento Rolex 24.
05:34
We also had some surprises. Let's take a look.
139
319000
3000
Abbiamo avuto anche alcune sorprese. Diamo un'occhiata:
05:37
(Music)
140
322000
10000
(Musica)
05:47
(Video) Announcer: This is an historic day in January.
141
332000
4000
(Video) Annunciatore: Questo è un giorno storico.
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He's coming up to the grandstand, fellow Federationists.
142
336000
4000
Si sta avvicinando alla tribuna, amici spettatori.
05:55
(Cheering)
143
340000
6000
(Acclamazione)
06:01
(Honking)
144
346000
3000
(Suoni di clacson)
06:04
There's the grandstand now.
145
349000
2000
Ecco la tribuna.
06:06
And he's [unclear] following that van that's out in front of him.
146
351000
4000
Il guidatore sta seguendo il furgone che è davanti a lui.
06:10
Well there comes the first box.
147
355000
2000
Ecco che arriva il primo scatolone.
06:12
Now let's see if Mark avoids it.
148
357000
3000
Ora vediamo se Mark la evita.
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He does. He passes it on the right.
149
360000
3000
Ci riesce. Lo supera sulla destra.
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Third box is out. The fourth box is out.
150
365000
3000
Fuori il terzo scatolone. Fuori il quarto.
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And he's perfectly making his way between the two.
151
368000
3000
E riesce perfettamente a farsi strada tra le due.
06:26
He's closing in on the van
152
371000
2000
Si avvicina al furgone
06:28
to make the moving pass.
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373000
3000
per superarlo.
06:32
Well this is what it's all about,
154
377000
2000
Beh, questo è tutto,
06:34
this kind of dynamic display of audacity and ingenuity.
155
379000
4000
questa dinamica dimostrazione di coraggio e intraprendenza.
06:39
He's approaching the end of the run,
156
384000
3000
Si avvicina alla fine della corsa,
06:42
makes his way between the barrels that are set up there.
157
387000
5000
passa attraverso l'ultima barriera costituita da barili.
06:47
(Honking)
158
392000
3000
(Suoni di clacson)
06:50
(Applause)
159
395000
3000
(Applausi)
06:56
Dennis Hong: I'm so happy for you.
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401000
2000
Dennis Hong: Sono molto contento per te.
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Mark's going to give me a ride back to the hotel.
161
403000
2000
Mark mi darà un passaggio per riportarmi in albergo.
07:00
Mark Riccobono: Yes.
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405000
2000
Mark Riccobono: Sì.
07:05
(Applause)
163
410000
9000
(Applausi)
07:14
DH: So since we started this project,
164
419000
2000
DH: Dall'inizio del progetto
07:16
we've been getting hundreds of letters, emails, phone calls
165
421000
3000
abbiamo ricevuto centinaia di lettere, email, telefonate
07:19
from people from all around the world.
166
424000
2000
di persone da tutto il mondo.
07:21
Letters thanking us, but sometimes you also get funny letters like this one:
167
426000
3000
Lettere di ringraziamento, ma a volte anche divertenti come questa:
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"Now I understand why there is Braille on a drive-up ATM machine."
168
429000
4000
"Ora capisco perché gli sportelli bancomat riportano istruzioni in Braille".
07:28
(Laughter)
169
433000
2000
(Risate)
07:30
But sometimes --
170
435000
2000
Ma a volte -
07:32
(Laughter)
171
437000
2000
(Risate)
07:34
But sometimes I also do get --
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439000
2000
Ma a volte mi arrivano anche messaggi -
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I wouldn't call it hate mail --
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441000
2000
non direi di odio -
07:38
but letters of really strong concern:
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443000
2000
ma che manifestano una forte preoccupazione:
07:40
"Dr. Hong, are you insane,
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445000
2000
"Dr. Hong, ma è matto
07:42
trying to put blind people on the road?
176
447000
2000
a far guidare dei ciechi?
07:44
You must be out of your mind."
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449000
2000
Deve essere fuori di testa".
07:46
But this vehicle is a prototype vehicle,
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451000
2000
Ma questo veicolo è un prototipo
07:48
and it's not going to be on the road
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453000
2000
e non andrà sulla strada
07:50
until it's proven as safe as, or safer than, today's vehicle.
180
455000
2000
finché non sarà sicuro come e più di qualsiasi altro veicolo oggi in circolazione.
07:52
And I truly believe that this can happen.
181
457000
3000
E credo davvero che questo possa accadere.
07:55
But still, will the society,
182
460000
2000
Tuttavia, potrà mai la società
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would they accept such a radical idea?
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462000
2000
accettare un'idea del genere?
07:59
How are we going to handle insurance?
184
464000
2000
Come reagiranno le compagnie di assicurazione?
08:01
How are we going to issue driver's licenses?
185
466000
2000
Con quali modalità si potranno rilasciare le patenti di guida?
08:03
There's many of these different kinds of hurdles besides technology challenges
186
468000
3000
Ci sono molti ostacoli come questi oltre alle sfide tecnologiche
08:06
that we need to address before this becomes a reality.
187
471000
3000
che dobbiamo affrontare prima di realizzare tutto questo.
08:09
Of course, the main goal of this project
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474000
2000
Naturalmente, l'obiettivo principale di questo progetto
08:11
is to develop a car for the blind.
189
476000
2000
è sviluppare una vettura per i non vedenti.
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But potentially more important than this
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478000
2000
Ma il valore potenziale ancora maggiore
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is the tremendous value of the spin-off technology
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480000
3000
è tutta l'incredibile tecnologia derivata
08:18
that can come from this project.
192
483000
2000
che potrebbe scaturire da questo progetto.
08:20
The sensors that are used can see through the dark,
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485000
2000
I sensori usati possono vedere attraverso il buio,
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the fog and rain.
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487000
2000
la nebbia e la pioggia.
08:24
And together with this new type of interfaces,
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489000
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Ed insieme a questo nuovo tipo di interfacce
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we can use these technologies
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491000
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possiamo utilizzare queste tecnologie
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and apply them to safer cars for sighted people.
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493000
2000
per rendere ancora più sicure le automobili di serie.
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Or for the blind, everyday home appliances --
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495000
3000
Oppure, per i non vedenti, inserirle negli elettrodomestici di uso comune -
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in the educational setting, in the office setting.
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498000
2000
nella scuola, in ufficio.
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Just imagine, in a classroom a teacher writes on the blackboard
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500000
3000
Immaginate in una classe un insegnante che scrive sulla lavagna
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and a blind student can see what's written and read
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e uno studente non vedente che riesce a leggere ciò che è scritto
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using these non-visual interfaces.
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506000
2000
usando queste interfacce non visive.
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This is priceless.
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508000
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Questo non ha prezzo.
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So today, the things I've showed you today, is just the beginning.
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511000
3000
E quello che vi ho mostrato oggi non è che l'inizio.
08:49
Thank you very much.
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514000
2000
Grazie mille.
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(Applause)
206
516000
11000
(Applausi)
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