TED2011
Dennis Hong: Making a car for blind drivers
Дэнис Хонг: О создании автомобиля для слепых
Filmed:
Readability: 4.3
923,134 views
Используя робототехнику, лазерные дальномеры, GPS-устройство и интерактивные инструменты обратной связи, Дэнис Хонг разрабатывает автомобиль для незрячих водителей. Речь идет не о самоуправляемом автомобиле, подчеркивает разработчик, а об автомобиле, самостоятельно управляя которым, незрячий водитель может определять скорость, близость пункта назначения и маршрут.
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
Считается, что за рулем автомобиля
00:18
solely reserved for those who can see.
1
3000
2000
могут быть только зрячие люди.
00:20
A blind person driving a vehicle safely and independently
2
5000
3000
Еще недавно полагали, что для слепого безопасное
00:23
was thought to be an impossible task, until now.
3
8000
3000
и самостоятельное вождение - невыполнимая задача.
00:26
Hello, my name is Dennis Hong,
4
11000
2000
Здравствуйте, я Дэнис Хонг,
00:28
and we're bringing freedom and independence to the blind
5
13000
2000
и мы даем слепым свободу и независимость,
00:30
by building a vehicle for the visually impaired.
6
15000
3000
разрабатывая авто для инвалидов по зрению.
00:33
So before I talk about this car for the blind,
7
18000
3000
Прежде чем говорить об этом автомобиле для слепых,
00:36
let me briefly tell you about another project that I worked on
8
21000
2000
я вкратце расскажу о другом проекте, над которым я работал,
00:38
called the DARPA Urban Challenge.
9
23000
2000
под названием DARPA Urban Challenge.
00:40
Now this was about building a robotic car
10
25000
2000
Проект заключался в создании
00:42
that can drive itself.
11
27000
2000
самоуправляемого автомобиля-робота.
00:44
You press start, nobody touches anything,
12
29000
2000
Водитель нажимает "старт", и без его участия
00:46
and it can reach its destination fully autonomously.
13
31000
3000
автомобиль достигает пункта назначения.
00:49
So in 2007, our team won half a million dollars
14
34000
3000
В 2007 году наша команда выиграла полмиллиона долларов,
00:52
by placing third place in this competition.
15
37000
2000
заняв третье место в этом конкурсе.
00:54
So about that time,
16
39000
2000
Примерно в то же время
00:56
the National Federation of the Blind, or NFB,
17
41000
2000
Национальная федерация слепых, или НФС,
00:58
challenged the research committee
18
43000
2000
поставила перед исследовательским комитетом задачу
01:00
about who can develop a car
19
45000
2000
разработать автомобиль,
01:02
that lets a blind person drive safely and independently.
20
47000
2000
которым может независимо и безопасно управлять слепой.
01:04
We decided to give it a try,
21
49000
2000
Мы решили попробовать свои силы,
01:06
because we thought, "Hey, how hard could it be?"
22
51000
2000
потому что подумали: «Эй, а что тут сложного-то?
01:08
We have already an autonomous vehicle.
23
53000
2000
У нас уже есть автономное авто.
01:10
We just put a blind person in it and we're done, right?
24
55000
2000
Посадим в него слепого человека - и делу конец, правда?»
01:12
(Laughter)
25
57000
2000
(Смех)
01:14
We couldn't have been more wrong.
26
59000
2000
Но мы глубоко заблуждались.
01:16
What NFB wanted
27
61000
2000
НФС хотела получить не просто автомобиль,
01:18
was not a vehicle that can drive a blind person around,
28
63000
3000
который бы перевозил слепых,
01:21
but a vehicle where a blind person can make active decisions and drive.
29
66000
3000
а машину, которой незрячий мог бы самостоятельно управлять.
01:24
So we had to throw everything out the window
30
69000
2000
Поэтому нам пришлось все забраковать
01:26
and start from scratch.
31
71000
2000
и начать с нуля.
01:28
So to test this crazy idea,
32
73000
2000
Итак, чтобы испытать эту сумасшедшую идею,
01:30
we developed a small dune buggy prototype vehicle
33
75000
2000
мы разработали небольшой прототип багги автомобиля
01:32
to test the feasibility.
34
77000
2000
для проверки осуществимости проекта.
01:34
And in the summer of 2009,
35
79000
2000
А летом 2009 года
01:36
we invited dozens of blind youth from all over the country
36
81000
3000
мы пригласили незрячую молодежь со всех уголков страны
01:39
and gave them a chance to take it for a spin.
37
84000
2000
и предоставили им возможность испытать этот автомобиль.
01:41
It was an absolutely amazing experience.
38
86000
2000
Это был удивительный опыт.
01:43
But the problem with this car was
39
88000
2000
Но загвоздка в том, что этот автомобиль
01:45
it was designed to only be driven in a very controlled environment,
40
90000
3000
был разработан для управления в строго контролируемой среде,
01:48
in a flat, closed-off parking lot --
41
93000
2000
а именно на ровной закрытой автостоянке,
01:50
even the lanes defined by red traffic cones.
42
95000
2000
где даже полосы движения ограничены красными сигнальными конусами.
01:52
So with this success,
43
97000
2000
В связи с таким успехом,
01:54
we decided to take the next big step,
44
99000
2000
мы решили сделать следующий большой шаг
01:56
to develop a real car that can be driven on real roads.
45
101000
3000
и разработать реальный автомобиль, которым можно было бы управлять на реальных дорогах.
01:59
So how does it work?
46
104000
2000
Так как же это работает?
02:01
Well, it's a rather complex system,
47
106000
2000
Ну, это довольно сложная система,
02:03
but let me try to explain it, maybe simplify it.
48
108000
3000
но позвольте мне разъяснить, возможно, даже упростить ее.
02:06
So we have three steps.
49
111000
2000
Итак, она включает три составляющих.
02:08
We have perception, computation
50
113000
2000
Это тактильное восприятие, вычисление
02:10
and non-visual interfaces.
51
115000
2000
и невизуальные интерфейсы.
02:12
Now obviously the driver cannot see,
52
117000
2000
Так как водитель ничего не видит,
02:14
so the system needs to perceive the environment
53
119000
2000
система должна воспринимать окружающую среду
02:16
and gather information for the driver.
54
121000
2000
и собирать информацию для водителя.
02:18
For that, we use an initial measurement unit.
55
123000
3000
Для этого используется первоначальный измеритель параметров.
02:21
So it measures acceleration, angular acceleration --
56
126000
2000
Он измеряет ускорение, угловое ускорение,
02:23
like a human ear, inner ear.
57
128000
2000
подобно внутреннему уху человека.
02:25
We fuse that information with a GPS unit
58
130000
2000
Затем эта информация передается в GPS-устройство
02:27
to get an estimate of the location of the car.
59
132000
3000
для оценки местоположения автомобиля.
02:30
We also use two cameras to detect the lanes of the road.
60
135000
3000
Для обнаружения полосы движения на дороге используются две камеры
02:33
And we also use three laser range finders.
61
138000
2000
и три лазерных дальномера.
02:35
The lasers scan the environment to detect obstacles --
62
140000
3000
Лазеры сканируют пространство вокруг автомобиля для обнаружения различных объектов:
02:38
a car approaching from the front, the back
63
143000
2000
приближающегося встречного или обгоняющего автомобиля,
02:40
and also any obstacles that run into the roads,
64
145000
3000
любых препятствий, встречающихся на дороге
02:43
any obstacles around the vehicle.
65
148000
2000
или вокруг автомобиля.
02:45
So all this vast amount of information is then fed into the computer,
66
150000
3000
Затем все это огромное количество информации подается в компьютер,
02:48
and the computer can do two things.
67
153000
2000
а компьютер выполняет два этапа.
02:50
One is, first of all, process this information
68
155000
3000
Прежде всего, это обработка этой информации
02:53
to have an understanding of the environment --
69
158000
2000
для получения представления о пространстве:
02:55
these are the lanes of the road, there's the obstacles --
70
160000
3000
определение полос движения на дороге, выявление препятствий,
02:58
and convey this information to the driver.
71
163000
2000
а затем доведение этой информации до водителя.
03:00
The system is also smart enough
72
165000
2000
Система также достаточно умна,
03:02
to figure out the safest way to operate the car.
73
167000
2000
чтобы вычислять самый безопасный способ управления автомобилем.
03:04
So we can also generate instructions
74
169000
2000
Так, мы также можем давать рекомендации о том,
03:06
on how to operate the controls of the vehicle.
75
171000
2000
как управлять машиной.
03:08
But the problem is this: How do we convey
76
173000
2000
Но проблема в том, как донести
03:10
this information and instructions
77
175000
2000
эту информацию и инструкции
03:12
to a person who cannot see
78
177000
2000
до незрячего человека, не обладающего
03:14
fast enough and accurate enough so he can drive?
79
179000
3000
быстрой и точной реакцией, необходимой для вождения?
03:17
So for this, we developed many different types
80
182000
2000
Для этой цели мы разработали целый ряд
03:19
of non-visual user interface technology.
81
184000
3000
технологий интерфейса для незрячих:
03:22
So starting from a three-dimensional ping sound system,
82
187000
2000
Трехмерная звуковая система пинг,
03:24
a vibrating vest,
83
189000
2000
вибрирующий жилет,
03:26
a click wheel with voice commands, a leg strip,
84
191000
3000
руль со звуковыми сигналами, специальная нога-протез,
03:29
even a shoe that applies pressure to the foot.
85
194000
2000
и даже обувь, оказывающая давление на ногу.
03:31
But today we're going to talk about
86
196000
2000
Но сегодня мы поговорим
03:33
three of these non-visual user interfaces.
87
198000
2000
лишь о трех видах этих специальных интерфейсов.
03:35
Now the first interface is called a DriveGrip.
88
200000
3000
Первый интерфейс называется DriveGrip.
03:38
So these are a pair of gloves,
89
203000
2000
Это пара перчаток
03:40
and it has vibrating elements on the knuckle part
90
205000
2000
с моторчиками на суставах пальцев,
03:42
so you can convey instructions about how to steer --
91
207000
3000
инструктирующие водителя, как рулить:
03:45
the direction and the intensity.
92
210000
2000
направление и угол поворота.
03:47
Another device is called SpeedStrip.
93
212000
2000
Другое устройство - SpeedStrip.
03:49
So this is a chair -- as a matter of fact, it's actually a massage chair.
94
214000
3000
Изначально это массажное кресло.
03:52
We gut it out, and we rearrange the vibrating elements in different patterns,
95
217000
4000
Его разобрали и переставили в нем вибрирующие элементы.
03:56
and we actuate them to convey information about the speed,
96
221000
3000
Вибрация используется для передачи водителю информации о скорости,
03:59
and also instructions how to use the gas and the brake pedal.
97
224000
3000
а также для руководства по использованию педалей газа и тормоза.
04:02
So over here, you can see
98
227000
2000
Так, здесь можно увидеть,
04:04
how the computer understands the environment,
99
229000
2000
как компьютер воспринимает пространство вокруг автомобиля.
04:06
and because you cannot see the vibration,
100
231000
2000
И т.к. вибрацию нельзя увидеть,
04:08
we actually put red LED's on the driver so that you can see what's happening.
101
233000
3000
на водителя установлены красные светодиоды для демонстрации процесса.
04:11
This is the sensory data,
102
236000
2000
Это сенсорные данные,
04:13
and that data is transferred to the devices through the computer.
103
238000
3000
они передаются на устройства посредством компьютера.
04:16
So these two devices, DriveGrip and SpeedStrip,
104
241000
2000
Устройства DriveGrip и SpeedStrip
04:18
are very effective.
105
243000
2000
очень эффективны.
04:20
But the problem is
106
245000
2000
Но проблема в том,
04:22
these are instructional cue devices.
107
247000
2000
что это учебные подсказывающие устройства.
04:24
So this is not really freedom, right?
108
249000
2000
Они фактически не дают свободы управления, не так ли?
04:26
The computer tells you how to drive --
109
251000
2000
Бортовой компьютер отдает водителю команды:
04:28
turn left, turn right, speed up, stop.
110
253000
2000
«налево», «направо», «прибавить скорость», «стоп».
04:30
We call this the "backseat-driver problem."
111
255000
2000
Мы называем его "назойливый пассажир с заднего сиденья".
04:32
So we're moving away from the instructional cue devices,
112
257000
3000
Поэтому мы отходим от учебных подсказывающих устройств
04:35
and we're now focusing more
113
260000
2000
и концентрируем свое внимание
04:37
on the informational devices.
114
262000
2000
на информирующих устройствах.
04:39
A good example for this informational non-visual user interface
115
264000
2000
Отличным примером такого интерфейса
04:41
is called AirPix.
116
266000
2000
является AirPix.
04:43
So think of it as a monitor for the blind.
117
268000
2000
Это своеобразный монитор для слепых.
04:45
So it's a small tablet, has many holes in it,
118
270000
2000
Небольшая панель со множеством отверстий,
04:47
and compressed air comes out,
119
272000
2000
через которые выходит сжатый воздух,
04:49
so it can actually draw images.
120
274000
2000
тем самым создавая изображения.
04:51
So even though you are blind, you can put your hand over it,
121
276000
2000
Незрячий человек может поднести ладонь к этой панели
04:53
you can see the lanes of the road and obstacles.
122
278000
2000
и «увидеть» полосы движения на проезжей части и препятствия.
04:55
Actually, you can also change the frequency of the air coming out
123
280000
3000
Также водитель может изменить частоту, с которой выходит воздух
04:58
and possibly the temperature.
124
283000
2000
и, возможно, температуру воздуха.
05:00
So it's actually a multi-dimensional user interface.
125
285000
3000
Т.е. это интерфейс для отображения многомерных данных.
05:03
So here you can see the left camera, the right camera from the vehicle
126
288000
3000
Итак, здесь вы видите левую и правую камеру автомобиля,
05:06
and how the computer interprets that and sends that information to the AirPix.
127
291000
3000
и как компьютер обрабатывает и отправляет эту информацию на панель AirPix.
05:09
For this, we're showing a simulator,
128
294000
2000
Здесь мы демонстрируем тренажер,
05:11
a blind person driving using the AirPix.
129
296000
3000
слепой человек управляет автомобилем с помощью AirPix.
05:14
This simulator was also very useful for training the blind drivers
130
299000
3000
Этот тренажер оказался очень полезным для обучения слепых водителей,
05:17
and also quickly testing different types of ideas
131
302000
2000
а также для быстрой проверки идей по использованию
05:19
for different types of non-visual user interfaces.
132
304000
2000
разных видов специальных интерфейсов.
05:21
So basically that's how it works.
133
306000
2000
Вот так вкратце работает эта система.
05:23
So just a month ago,
134
308000
2000
Итак, всего месяц назад
05:25
on January 29th,
135
310000
2000
29-го января
05:27
we unveiled this vehicle for the very first time to the public
136
312000
2000
мы впервые представили этот автомобиль публике
05:29
at the world-famous Daytona International Speedway
137
314000
3000
на всемирно известном Daytona International Speedway
05:32
during the Rolex 24 racing event.
138
317000
2000
во время гонки Rolex 24.
05:34
We also had some surprises. Let's take a look.
139
319000
3000
Нас ожидало несколько сюрпризов. Давайте посмотрим.
05:37
(Music)
140
322000
10000
(Музыка)
05:47
(Video) Announcer: This is an historic day in January.
141
332000
4000
(Видео) Ведущий: "Сегодня исторический день[нечетко].
05:51
He's coming up to the grandstand, fellow Federationists.
142
336000
4000
Он приближается к трибуне, наш приятель Федеристас."
05:55
(Cheering)
143
340000
6000
(Аплодисменты с трибун)
06:01
(Honking)
144
346000
3000
(Звуки автомобильного гудка)
06:04
There's the grandstand now.
145
349000
2000
Сейчас он проезжает трибуны.
06:06
And he's [unclear] following that van that's out in front of him.
146
351000
4000
И он [нечетко] следует за фургоном, который выехал перед ним.
06:10
Well there comes the first box.
147
355000
2000
Итак, перед водителем препятствие — первая коробка.
06:12
Now let's see if Mark avoids it.
148
357000
3000
Давайте посмотрим, сможет ли Марк ее объехать.
06:15
He does. He passes it on the right.
149
360000
3000
Он справляется. Объезжает ее справа.
06:20
Third box is out. The fourth box is out.
150
365000
3000
Третья коробка на пути. И за ней — четвертая.
06:23
And he's perfectly making his way between the two.
151
368000
3000
И он блестяще справляется, проезжая между ними.
06:26
He's closing in on the van
152
371000
2000
Он нагоняет фургон
06:28
to make the moving pass.
153
373000
3000
и проезжает его.
06:32
Well this is what it's all about,
154
377000
2000
Вот это да!
06:34
this kind of dynamic display of audacity and ingenuity.
155
379000
4000
Отличная демонстрация смелости и изобретательности в динамике.
06:39
He's approaching the end of the run,
156
384000
3000
Он приближается к финишу,
06:42
makes his way between the barrels that are set up there.
157
387000
5000
проезжая через установленные на пути переносные цилиндры.
06:47
(Honking)
158
392000
3000
(Звуки автомобильного гудка)
06:50
(Applause)
159
395000
3000
(Аплодисменты)
06:56
Dennis Hong: I'm so happy for you.
160
401000
2000
Дэнис Хонг: «Я так рад за тебя.
06:58
Mark's going to give me a ride back to the hotel.
161
403000
2000
Марк подвезет меня в мой отель».
07:00
Mark Riccobono: Yes.
162
405000
2000
Марк Риккобоно: «Да.»
07:05
(Applause)
163
410000
9000
(Аплодисменты)
07:14
DH: So since we started this project,
164
419000
2000
С тех пор, как наш проект был запущен,
07:16
we've been getting hundreds of letters, emails, phone calls
165
421000
3000
мы получаем сотни писем, электронных писем, телефонных звонков
07:19
from people from all around the world.
166
424000
2000
от людей со всего мира.
07:21
Letters thanking us, but sometimes you also get funny letters like this one:
167
426000
3000
Это письма благодарности, но иногда попадаются очень забавные, как это:
07:24
"Now I understand why there is Braille on a drive-up ATM machine."
168
429000
4000
"Ах, вот зачем азбука Брайля на банкоматах, расположенных вдоль дороги"
07:28
(Laughter)
169
433000
2000
(Смех)
07:30
But sometimes --
170
435000
2000
А иногда...
07:32
(Laughter)
171
437000
2000
(Смех)
07:34
But sometimes I also do get --
172
439000
2000
А иногда я также получаю,
07:36
I wouldn't call it hate mail --
173
441000
2000
я бы не назвал их письмами от противников
07:38
but letters of really strong concern:
174
443000
2000
скорее письма, выражающие серьезную озабоченность:
07:40
"Dr. Hong, are you insane,
175
445000
2000
«Доктор Хонг, да вы с своем уме?
07:42
trying to put blind people on the road?
176
447000
2000
Пытаетесь усадить слепых за руль?
07:44
You must be out of your mind."
177
449000
2000
Вы, очевидно, не в себе.»
07:46
But this vehicle is a prototype vehicle,
178
451000
2000
Ведь это прототип автомобиля для незрячих.
07:48
and it's not going to be on the road
179
453000
2000
И его не выпустят на проезжую часть,
07:50
until it's proven as safe as, or safer than, today's vehicle.
180
455000
2000
пока не убедятся в его абсолютной безопасности.
07:52
And I truly believe that this can happen.
181
457000
3000
И я искренне верю, что это вполне вероятно.
07:55
But still, will the society,
182
460000
2000
А все-таки, примет ли общество
07:57
would they accept such a radical idea?
183
462000
2000
такую радикальную идею?
07:59
How are we going to handle insurance?
184
464000
2000
Насколько изменятся правила автострахования?
08:01
How are we going to issue driver's licenses?
185
466000
2000
На каких условиях будут выдаваться водительские права?
08:03
There's many of these different kinds of hurdles besides technology challenges
186
468000
3000
Помимо технологических задач, существует столько подводных камней,
08:06
that we need to address before this becomes a reality.
187
471000
3000
которые необходимо преодолеть, прежде чем это станет реальностью.
08:09
Of course, the main goal of this project
188
474000
2000
Конечно, главная цель этого проекта
08:11
is to develop a car for the blind.
189
476000
2000
заключается в разработке автомобиля для слепых.
08:13
But potentially more important than this
190
478000
2000
Однако возможно, что побочные технологии,
08:15
is the tremendous value of the spin-off technology
191
480000
3000
разработанные в ходе этого проекта,
08:18
that can come from this project.
192
483000
2000
окажутся неоценимом вкладом в нашу жизнь.
08:20
The sensors that are used can see through the dark,
193
485000
2000
Наши датчики работают независимо от времени суток,
08:22
the fog and rain.
194
487000
2000
тумана и дождя.
08:24
And together with this new type of interfaces,
195
489000
2000
Мы можем использовать эти технологии
08:26
we can use these technologies
196
491000
2000
вместе с новыми специальными интерфейсами
08:28
and apply them to safer cars for sighted people.
197
493000
2000
для усовершенствования безопасности автомобилей для зрячих.
08:30
Or for the blind, everyday home appliances --
198
495000
3000
Или для незрячих. Найти им применение в повседневной бытовой технике,
08:33
in the educational setting, in the office setting.
199
498000
2000
в учебных заведениях, в офисах.
08:35
Just imagine, in a classroom a teacher writes on the blackboard
200
500000
3000
Только представьте себе: учитель в классе пишет на доске,
08:38
and a blind student can see what's written and read
201
503000
3000
и слепой студент может увидеть и прочитать, что написано
08:41
using these non-visual interfaces.
202
506000
2000
с помощью этих специальных интерфейсов.
08:43
This is priceless.
203
508000
3000
Это бесценно.
08:46
So today, the things I've showed you today, is just the beginning.
204
511000
3000
Поэтому то, что я показал вам сегодня - это только начало.
08:49
Thank you very much.
205
514000
2000
Большое спасибо.
08:51
(Applause)
206
516000
11000
(Аплодисменты)
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