Roboter-Braille-Leser liest schneller als Menschen dank KI: Sensationelle Entwicklung der University of Cambridge

Ein hochsensibler Roboter-Braille-Leser, der mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) entwickelt wurde, hat das Potenzial, die Braille-Schrift schneller zu lesen als die meisten Menschen. Forscher der University of Cambridge in Großbritannien haben einen Roboter entwickelt, der mit einer Treffsicherheit von etwa 90 Prozent doppelt so schnell wie Menschen lesen kann.

Die Entwicklung dieses Roboter-Braille-Lesers basiert auf einem besonders empfindlichen Sensor, der sowohl für Roboterhände als auch für Prothesen geeignet ist. Das Ziel war es, eine Empfindlichkeit zu erreichen, die dem Tastsinn der menschlichen Fingerspitzen entspricht. Gleichzeitig sollten die Sensoren eine geringe Rechenleistung erfordern und energieeffizient arbeiten. Diese Anforderungen stellten eine enorme Herausforderung dar.

Parth Potdar, Student am Pembroke College und Mitarbeiter des Cambridge Department of Engineering, erklärt, dass die Weichheit der menschlichen Fingerspitzen einer der Gründe ist, warum wir Gegenstände mit dem richtigen Druck greifen können. Für die Robotik ist Weichheit eine nützliche Eigenschaft, erfordert aber gleichzeitig eine Vielzahl an Sensorinformationen, insbesondere bei flexiblen oder verformbaren Oberflächen.

In einer Studie mit dem Titel „High-Speed Tactile Braille Reading via Biomimetic Sliding Interactions“, die in den IEEE Robotics and Automation Letters veröffentlicht wurde, stellen die Forscher den Roboter-Braille-Leser vor. Dieser verwendet eine Kamera, deren Bild mit Informationen von anderen Sensoren kombiniert wird. Um Bewegungsunschärfen zu entfernen, entwickelten die Wissenschaftler Algorithmen für maschinelles Lernen. Diese wurden mit klar dargestellten Bildern der Braille-Schrift trainiert, denen zuvor künstliche Unschärfe hinzugefügt wurde. Der Algorithmus verbesserte die Bilder und stellte sie klarer dar. Ein Computer-Vision-Modell analysierte die Bilder, erkannte und kategorisierte die Zeichen.

Die Forscher integrierten die Algorithmen schließlich in ein Lesegerät, das mit Hilfe eines Roboterarms entlang einer Braillezeile geschoben wurde. Dabei erreichte der Roboter-Braille-Leser eine beeindruckende Lesegeschwindigkeit von 315 Wörtern pro Minute bei einer Treffsicherheit von 87 Prozent. Die Geschwindigkeit des Lesers ist damit doppelt so hoch wie die eines menschlichen Braille-Lesers, während die Genauigkeit etwa gleich ist.

Die Wissenschaftler waren überrascht von der schnellen und präzisen Erkennungsleistung, da sie den Algorithmus lediglich mit Bildern mit künstlicher Unschärfe trainiert hatten. Potdar ist überzeugt, dass die Lesegeschwindigkeit der Braille-Schrift ideal ist, um die Leistung taktiler Sensorsysteme zu messen. Daher könnten die Ergebnisse auch außerhalb der Braille-Schrift für Anwendungen wie die Erkennung von Oberflächentexturen oder den Schlupf bei Robotermanipulationen relevant sein.

Die Forscher planen, ihre Forschungsarbeit fortzusetzen und weitere Anwendungen für ihren Roboter-Braille-Leser zu untersuchen. Es bleibt abzuwarten, wie sich diese Technologie in Zukunft entwickelt und welche Auswirkungen sie auf die Barrierefreiheit für sehbehinderte Menschen haben wird.

Schlagwörter: Parth Potdar + Cambridge + University

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