[논문 리뷰] A Tele-Presence Wheelchair for Elderly People.

Jiajun Shen, Bin Xu외 2명|arXiv (Cornell University)|2016. 01. 22.

Gaze Tracking and Assistive Technology참고 문헌 25인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 텔레프레SENCE 로봇, 지능형 휠체어, 스마트 팟 기반 TIUI 인터페이스를 통합하여 노인의 이동성과 사회적 상호작용을 향상시키는 원격 존재 휠체어를 제안한다. 시스템은 실시간 영상 피드에서 터치 기반 제어를 통해 원격에서 조작할 수 있도록 하여 간호사가 직관적으로 휠체어를 안내할 수 있게 하며, 초도 결과로 원격 조작 및 소통에서 향상된 사용자 경험을 보였다.

ABSTRACT

This paper presents the architecture and implementation of a tele-presence wheelchair based on tele-presence robot, intelligent wheelchair, and smart pad TIUI technologies. The tele-presence wheelchair is just a commercial electric wheelchair equipped with a tele-presence interaction system. The tele-presence interaction system is an add-on module which consists of three parts: tele-presence, tele-operation imaging, and user interface. The tele-presence part is mounted on the front of the wheelchair for an elderly person to communicate with family members through video and voice. The tele-operation imaging part captures the live video for tele-operation and semi-autonomous navigation. The user interface developed in our lab for a smart pad [12] is the TIUI, which allows an operator to directly touch and push the wheelchair image in the live video of a remote environment as him/her to do in the presence. This paper also discusses the preliminary evaluation of the user experience.

연구 동기 및 목표

• 주택 또는 요양 시설에서 노인들이 겪는 고립감과 이동성 문제를 해결하기 위해.
• 텔레프레SENCE와 원격 조작을 결합한 저비용, 접근 용이한 솔루션을 개발하기 위해.
• 간호사가 스마트 팟에서 터치 기반 인터페이스를 사용해 휠체어를 원격으로 제어할 수 있도록 하기 위해.
• 실시간 영상 상호작용과 직관적인 원격 조작을 통해 사용자 경험을 향상시키기 위해.

제안 방법

• 상용 전동 휠체어에 텔레프레SENCE 상호작용 시스템을 추가 모듈로 장착하기 위해.
• 가족 구성원과의 영상 및 음성 통신을 위해 앞면에 장착된 텔레프레SENCE 유닛을 통합하기 위해.
• 원격 주행 및 준자율 제어를 위해 실시간 영상을 캡처하는 원격 조작 영상 시스템을 사용하기 위해.
• 스마트 팟에 TIUI(Touch-based Interaction Interface)를 구현하여 운영자가 실시간 영상에서 휠체어 이미지를 터치하고 밀어내어 이동을 제어할 수 있도록 하기 위해.
• 사용자 인터페이스를 물리적 상호작용을 모방하도록 설계하여, 현장에 있는 것처럼 직관적인 원격 제어를 가능하게 하기 위해.
• 텔레프레SENCE, 원격 조작, 사용자 인터페이스 구성 요소를 통합하여 유기적인 시스템 아키텍처를 설계하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 원격 존재 휠체어는 노인 사용자의 사회적 상호작용과 정서적 복지를 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 TIUI 인터페이스는 휠체어의 원격 제어를 얼마나 직관적이고 효과적으로 가능하게 하는가?
• RQ3 텔레프레SENCE와 원격 조작의 통합은 노인 간호에서 사용자 경험을 어떻게 향상시키는가?
• RQ4 실생활 환경에 이러한 시스템을 구현할 때의 사용성 및 실용성 도전 과제는 무엇인가?

주요 결과

• 원격 존재 휠체어는 노인 사용자와 가족 구성원 간 실시간 영상 및 음성 통신을 성공적으로 가능하게 하였다.
• TIUI 인터페이스를 통해 운영자는 실시간 영상 피드를 터치하여 휠체어를 제어할 수 있었으며, 물리적 상호작용을 모방하였다.
• 초기 평가 결과 원격 조작 및 사회적 참여에서 사용자 경험 향상이 확인되었다.
• 텔레프레SENCE, 원격 조작, 직관적 사용자 인터페이스를 하나의 접근 용이한 플랫폼으로 통합하는 것이 가능함을 시스템이 입증하였다.