David Schwarte, een specialist in ondersteunende technologie in het Innovative Learning Team van Purdue University, weet hoe het is om in een klaslokaal te leren als je wordt uitgedaagd met een visuele beperking.

Schwarte, die een visuele beperking heeft, zegt dat het bijna onmogelijk is om te begrijpen waar een professor het over heeft als hij lesgeeft vanuit een PowerPoint op een groot scherm. Om te begrijpen wat er gebeurt, de student moet afhankelijk zijn van een audiobeschrijving of een 3D-geprinte mockup van de afbeelding op het scherm.

Nu een nieuw apparaat ontworpen door HaptImage LLC, een aan Purdue gelieerde startup, helpt studenten van alle leeftijden met visuele beperkingen om te "zien" en te leren over wat er op het scherm staat.

"Er zijn veel gebieden in de wetenschap, engineering en technologie waarbij de eindgebruiker een heleboel verschillende afbeeldingen moet visualiseren, "Zei Schwarte toen hij het HaptImage-apparaat gebruikte. "Dit systeem heeft het voordeel dat het mensen helpt om de afbeeldingen directer te visualiseren. De technologie van HaptImage is belangrijk omdat studenten in een zeer technisch vakgebied kunnen komen en toch kunnen slagen."

Deze studenten zijn niet de enige. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie, er leven naar schatting 1,3 miljard mensen met een of andere vorm van visuele beperking over de hele wereld. HaptImage heeft een beter alternatief:een beeldtoegangssysteem met nieuwe haptische mogelijkheden.

Ting Zhang, een doctoraatsstudent aan de School of Industrial Engineering, creëerde het systeem met haar co-adviseurs, Juan Wachs, een professor aan de School of Industrial Engineering en Bradley Duerstock, een professor in de School of Industrial Engineering en de Weldon School of Biomedical Engineering.

Ze werd geïnspireerd door een collega die tijdens het lab moeite had met het zien van bloeduitstrijkjes. Hij had vaak een partner nodig en voelde zich niet onafhankelijk.

Zhang was medeoprichter van HaptImage met Shruthi Suresh, een doctoraatsstudent aan de Weldon School of Biomedical Engineering, om de technologie te commercialiseren die personen met blindheid of visuele beperkingen helpt bij het bestuderen van beelden die verband houden met de wetenschap, technologie, technische en wiskundige onderwerpen in realtime.

Nu al, de startup heeft $ 47 ontvangen, 500 in ondernemersinvesteringen door zijn betrokkenheid bij de Purdue Foundry en nam deel aan het najaar 2017 National Science Foundation I-Corps-cohort.

"Er is geen onmiddellijke methode om een ​​leerling met blindheid te helpen een beeld te begrijpen, "Zei Suresh. "In STEM, uit een afbeelding kan zoveel informatie komen. Als je geen toegang hebt tot die digitale afbeelding, of een levensvatbaar alternatief, je voelt je ontmoedigd om een ​​carrière op dat STEM-gerelateerde gebied na te streven."

Het HaptImage-apparaat gebruikt een nieuw algoritme om digitale beelden om te zetten in fysieke sensaties die het toekomstige oppervlak van het afgebeelde object nabootsen. Gebruikers houden een penachtige joystick vast, en terwijl ze het over de toegewezen ruimte verplaatsen, de joystick creëert trillingen en weerstand die overeenkomen met de vorm en textuur van het digitale object.

"We, als ziende mensen, neem beelden als vanzelfsprekend aan en realiseer je niet hoe waardevol toegankelijke visuele alternatieven zijn voor iemand met een verminderd gezichtsvermogen. Ik denk dat die toegang waardevol is, ' zei Zhang.

Om leerlingen met een visuele beperking te helpen, instructeurs gebruiken vaak tactiele afbeeldingen of 3D-afdrukken als vervanging voor digitale afbeeldingen, maar dit proces kan tijdrovend zijn, duur en beperkend voor de studenten. Echter, het HaptImage-apparaat stroomlijnt dit proces, zodat studenten in realtime en direct met een afbeelding kunnen communiceren.

"Het apparaat combineert tactiele feedback door weerstand met wrijving en geluiden om een ​​persoon een idee te geven van hoe het beeld eruitziet, "Zei Suresh. "Ze kunnen de hoogte en vorm van het beeld voelen, en ze voelen waar de vorm verandert. Dat komt een stuk makkelijker over voor iemand die blind of slechtziend is."

De technologie geeft studenten met visuele beperkingen de mogelijkheid om een ​​digitaal object te "aanraken" dankzij de geavanceerde haptische reacties en maakt deze beelden direct toegankelijk. De oprichters hopen dat deze software meer mensen met een visuele beperking kan aanmoedigen om STEM-gerelateerde carrières na te streven.

"Het algoritme vertaalt een beeld in verschillende intensiteiten van trillingen, verschillende toonhoogtes of amplitudes van geluid en haptische feedback, waardoor je die vorm kunt voelen, "Zei Zhang. "Het voegt een hele andere dimensie van begrip toe voor deze studenten."

Momenteel, de startup onder leiding van Duerstock, bereidt zich voor om zijn apparaat in de herfst te lanceren via een gelaagd abonnement. HaptImage ontwikkelt momenteel een draagbaar prototype waarmee individuele studenten kunnen communiceren met digitale afbeeldingen op hun slimme apparaten.