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机器人引导员帮助视障乘客畅行公交站

      视障者们乘坐的地铁徐徐入站，车门开处，他们随着其他乘客蜂拥而出。一切似乎都已司空见惯，然而，在站台上静静等待，为视障乘客提供站内引导服务的却是一台机器人。在最近的一次访谈中，亚伦?斯坦菲尔德向人们描述了这样一幅由机器人引导员参与的美好生活场景，随即，他谈到：“想要让机器人完成如此复杂的工作的确存在一定的挑战，但是，与过去相比，其中的难度早已不可同日而语了。”身为副教授的斯坦菲尔德供职于匹兹堡的卡内基梅隆大学机器人研究所，致力于人机交互方面的研究。

     目前，他与同事们正在探索一个全新的课题，试图将机器人、智能手机、移动应用程序以及众包信息等资源加以整合，形成一个有机的系统，帮助视障者更为便利地穿行于诸如公交换乘站等复杂而又陌生的城市环境。

     斯坦菲尔德表示：“但凡你患有残障，那么，各种所需应对的信息就会令你日常的起居和出行变的异常困难，而这却正是信息技术和辅助机器人系统可以真正大放异彩的领域。”

     尽管独立出行并非是视障者在都市生活中所面对的唯一障碍，不过，对于盲人，尤其是那些不常乘坐地铁的人们而言，了解地铁站的布局可算是最为困难的事情之一。

     卡内基梅隆大学的机器人研究项目恰是一个良好的社会范例，其表明技术人员、非盈利机构以及交通部门正试图通过各种手段，为广大民众的生活提供便利。

     抢占机器人之先，蓝牙信标引导系统

     在机器人引导员的相关研究尚处早期阶段之际，另一本着相似目标的工程已即将在华盛顿地区投入使用。如果一切能够按照既定方案执行，待到秋天来临之际，地铁车站内就会出现一种全新的设备，用以帮助视障者确定自己行走的方向。

     在非营利组织哥伦比亚视障者灯塔协会（CLB）的推进下，该项目计划在五至七个地铁车站内，安装引导信标。据协会康复及教育服务部资深主管布兰登?考克斯介绍，画廊-中国城站以及地铁中心站的信标将于七月或八月装备到位，其他三到五座车站的安装工作也将于年底前完工。

     目前，该信标系统已现身伦敦地铁和旧金山国际机场，只需进入信号覆盖的范围，用户开启了蓝牙功能的手机就会接受到系统发出的通知信息，帮助他们确定自己的所在位置。考克斯谈到：“一般情况下，但凡你处于距离信标20英尺的范围内，该系统就会根据事先的设置，向你的手机发送文本或语音信息，帮助你了解附近的标志物。”

     该系统的运营方会沿特定路线安置信标，并将描述该路线的相关音频文件传至在线的数据库。未来，视障者便可在依靠手机聆听路线描述的同时，自如地穿行于地铁车站，但凡他们途经信标的放置点，便能接收到通知信息，从而确定自己的具体位置。

     根据美国人口统计局2010年的统计数据，全美共有200万双目失明的盲人，另有810万美国人即使在戴上了近视镜或隐形眼镜的情况下，仍然难以看清报纸上的文字。

     尽管目前尚无相关数据对每年乘坐地铁的视障人士数量加以统计，但是，美国盲人联盟公共关系部主管克里斯?丹尼尔森却指出，由于无法自行驾车出行，因而，公共交通对于视障者而言，有着无与伦比的重要性。他谈到：“显而易见，公共交通对全国各地的视障者有着极其重要的意义。尽管我们并不奢望其中用上最为尖端的技术，然而，至少应该达到一定的无障碍水平。”

     令人无语的尴尬时刻

     六岁时的一次意外事故令布伦达?劳雷双目失明。如今，她供职于宾夕法尼亚州贝塞尔帕克的寻路者学校（Pathfinder School），负责指导学龄期视障儿童使用诸如键盘、电子书、导航仪以及全球定位系统等高科技产品。尽管并非经常乘坐地铁，但是，由于工作需要，劳雷却独自去过很多地方。她谈到：“当我步入成年，开始独立出行之际，我早已双目失明。我拥有大量的出行经历。仅在一年中，我就带着自己的第一条导盲犬，造访了国内的38各州的多个城市。”

     谈及自己乘坐地铁的体验，劳雷表示：“有的时候，这简直令人无语。”她解释道：“你走下地铁，其他乘客向着不同的方向四散而去，你却不得不设法拦下一位匆匆赶路的陌生人，向她问路。”劳雷还指出，站内的噪音以及差强人意的手机信号往往会进一步增加视障者获取信息的难度。然而，如果有一台机器人充当站台引导员，为视障乘客提供帮助，一切也许会完全不同。

     尽管对各种有助于视障者出行的新技术抱有开明的态度，然而，劳雷依旧强调，就其自身的感受而言，此类技术并不能解决所有的问题。她谈到：“我们必须掌握各种听辨技巧，你必须拥有一根盲杖，保护自己的安全，或是知道如何关注导盲犬的一举一动，解读其中的信息。即使有朝一日，我们能够跟随着机器人前进，但如果你不具备避让各种地面障碍物或是前方行人的能力，你也无法使用该项服务。”

     斯坦菲尔德解释道，卡内基梅隆大学的团队并不希望创造一种令人们过度依赖机器人的技术手段。“理想的情况是，你愿意利用此类系统，帮助自己了解某条全新的行走路线，能够游刃有余地穿行于某些一辈子也只会去一次的陌生环境。无论是你想要拜访他人或是出门旅行，都有可能拥有此种需求。”

     对于卡内基梅隆大学的研究工作而言，设计一种基于系统的解决方案显得尤为重要。团队的研究人员们一方面积极探索着导航机器人的各项功能，希望其能够具备导盲犬的作用，事实上，他们还针对另一种机器人展开了早期实验，这种机器人拥有两条手臂，手中握有摄像机，研究人员计划将它们打造成为与站台工作人员类似的个体，具备为视障乘客提供辅助服务的能力。

     目前，这种名为巴克斯特的“人形”机器人已经进入了商用销售阶段。借助两条手臂和面部位置的电脑屏幕，该产品的设计目的旨在完成诸如看管与打包等工作，其零售价格约为25000美元左右。斯坦菲尔德表示，研究团队正在探索各种方法，加强该产品的言语信息沟通能力，从而，帮助视障者辨识手中所持的物品，追寻前进的方向，确保他们能够精确地穿行于各公共场所。

     智能手机和移动应用软件也是本研究的重要组成部分。例如，一位视障者出行方面的专家或是其他可信的资源提供者可以利用手机软件，对公交站点内的路线加以标注。这些信息不仅可与使用该软件的视障者分享，帮助他们明确车站内的行走路线，也可以传输至机器人的存储芯片，丰富它们向服务对象所提供的指南信息库。

     斯坦菲尔德认为，此项创意就是设计一套集机器人与智能手机技术于一身的系统，以便提供“车站内部和周边地区的各类详细的本地化时时信息，从而，令你能够掌握与时间和地点相关的正确资讯。”他谈到：“一旦采用了系统层级的方法，你就可以实现某些十分有趣的组合。你想要的也许并不是一个孤零零站在那儿的机器人或是一部智能手机。”本项目的主要负责人，副教授M?波娜婷?迪亚斯同样供职于卡内基梅隆大学机器人研究所。除了本项研究之外，他还领导着一个名为出行伴侣（NavPal）的项目，试图为视障人士提供各种在城市环境下出行的辅助工具。这些工具包括一款能够提供音频描述的移动端应用，一个支持室内行走路线预先规划的在线工具以及一套用于创建和编辑建筑物内部地形图的软件。

     国家科学基金会出资978571美元对此项辅助机器人研究给予支持。根据研究人员目前的计划，该项目将持续至2019年，同时，科学家们还希望探究，在紧急疏散期间，机器人能够为视障人士提供怎样的帮助。

     即将在华盛顿地区投入使用的蓝牙导航系统将依托哥伦比亚视障者灯塔协会的前期工作，逐渐辐射至整个城市地铁系统。去年，在明尼苏达州圣保罗公司的协助下，说走就走寻路者地图团队（ClickAndGo Wayfinding Maps）建立了一个网站，提供了110套音频描述文档，目的旨在引导视障者顺利的来往于画廊——中国城地铁站以及其周边的各公共场所。同时，该网页还出品了大量其他地铁站的布局和出入口的音频描述。这些引导与描述的录音既能够以音频文档的形式提供下载，也可以由用家通过电话进行收听。此外，人们还能够通过今年年初发布的说走就走移动端应用程序，获得这些引导信息。本项目的开发方希望，一旦蓝牙信标安装完毕，该应用程序就能与这些信标形成互动网络，从而，在视障者途经车站之际，为他们提供额外的引导信息。

     当创新遇上质疑

     来自哥伦比亚视障者灯塔协会的考克斯通常对所谓最新的助盲设备和软件抱以审慎的心态，很少在第一时间给与全盘肯定。他谈到：“对于任何一种视障辅助技术，我都抱有一种极端怀疑的态度。”

     然而，他之所以对蓝牙信标导航技术以及说走就走团队所提供的服务情有独钟，其根本原因在于他们的覆盖面相对较窄，且全部服务项目完全免费。他谈到：“该服务并不会指导用家怎样出行，就根本而言，它仅是一份地图而已，我们十分欣赏此种设计。”

     考克斯表示，如果蓝牙信标导航系统在最初部署的五至七个“试点”车站获得成功，那么，哥伦比亚视障者灯塔协会就会敦促华盛顿都会区运输局，在辖区地铁系统内的全部91座车站安装此种设备。

     据悉，华盛顿大都会政府委员会已拨付了总共25万美元，作为该蓝牙系统的安装与运营经费，其中，有20万美元来自美国联邦交通管理局的专款。同时，无论是为安装了蓝牙设备的车站录制路线及环境描述音频的成本，还是为低视力乘客制作高清地图的费用都将从该笔款项中支出。令据考克斯介绍，蓝牙信标依靠锂电池供电，单个发射器的价格约为35美元左右。他谈到：“信标的布设过程并不会给相关场所带来额外的负担，令他们在基础设施方面投入巨大的资金。”

     尽管并未涉及哥伦比亚视障者灯塔协会目前正在进行的工作，但是，作为宾夕法尼亚州寻路者学校的专业人员，劳雷仍表示，对于视障者而言，能够在线获取诸如机场或是主要地铁站等公共场所的详细音频描述有着很大的价值。不过，她也感到，在车站范围内，安置巴克斯特型机器人也同样有用，因为，视障者不一定总能有足够的时间，在出行前就对某公共场所的环境有所了解。谈及导航机器人，她认为：“这一产品很酷。”

     不过，劳雷还指出了一个视障者在城市环境中可能遇到的更为棘手的问题，而各种新技术却往往对此束手无策。“这一问题便是缺乏一致性，目前尚无任何相关的标准，”，她指出，从用于代表危险区域的地面材质，到十字路口的音频信号灯，不同的市镇所采用的提示方案都有着明显的区别。

     劳雷继续道：“许多人对于无障碍设计有着非常有趣的创意，有些创意经过实践，取得了良好的效果，但是，但凡你未能住在附近区域，就可能对此一无所知，因而，这些精巧的设计往往很难起到预想中的作用。由于你必须做好准备，事先规划自己的出行路线，因此，这就好似一种挑战，几乎等同于一项游戏，我们可以立即开始自己的行程，不过，不论我们拥有怎样先进的技术手段，你都必须真正掌握各种出行的技巧。”