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Cet appareil traduit le texte en braille en temps réel

L’année dernière, au petit matin de la Saint-Valentin, une équipe de six femmes, toutes diplômées en génie du MIT, était épuisée mais exaltée. Leur table parsemée de fils colorés, des notes, des emballages de nourriture, des bouts de papier, des formes découpées dans du carton. Ce n'était pas un projet artisanal qui a mal tourné. L'équipe venait juste de participer au hackathon de MakeMIT, une compétition dans laquelle des équipes d'étudiants passent 15 heures à concevoir, coder, construire, tester et déboguer des projets ambitieux.

Les femmes, concurrentes sous le nom d’équipe 100% Enthousiasme, avaient entrepris de relever un grand défi: l’accessibilité pour les aveugles. Leur idée: un appareil portable et peu coûteux, capable de numériser du texte et de le convertir en braille en temps réel. C'était quelque chose qui pourrait transformer la vie de certains des 1, 3 million d'Américains qui sont légalement aveugles.

Cette première itération était rude. Presque de la taille d'une main d'adulte, les mécanismes de l'appareil étaient pris en sandwich entre deux panneaux de plastique - des fils et des cartes de circuits imprimés. Six broches remontées dans la partie supérieure de l'appareil pour afficher un seul caractère braille (lettre, chiffre ou signe de ponctuation). Chen "Bonnie" Wang, l'un des membres de l'équipe qui est actuellement un haut gradé en science des matériaux et en ingénierie, explique Chen "Bonnie" Wang, qui reproduit chaque caractère d'un texte à l'aide de la webcam d'un ordinateur externe, plutôt que d'une caméra interne, comme l'espérait l'équipe. C'était lent et pas particulièrement portable. Mais cela a fonctionné, traduisant du texte en braille. Team 100% Enthousiasm a gagné.

Lors du hackathon MakeMIT, l’équipe avait initialement construit un prototype approximatif avec un cadre en carton avant d’imprimer en 3D les épingles et de découper au laser les panneaux en acrylique. (Lemelson-MIT) Le premier prototype qu'ils ont développé lors du hackathon MakeMIT 2016 était rude, mais cela a fonctionné. (Lemelson-MIT) L'équipe a initialement utilisé une caméra externe pour ses prototypes (comme indiqué ici), mais a depuis développé un système interne à plusieurs caméras pour le produit. (Brian Smale, Microsoft)

La victoire n'était que le début de leur travail avec l'appareil, qu'ils ont surnommé Tactile. Maintenant, de nombreux prototypes plus tard, l'équipe a reçu une autre distinction. Tactile est l'un des neuf lauréats du Prix étudiant Lemelson-MIT de cette année, qui célèbre la traduction «d'idées en inventions qui améliorent le monde dans lequel nous vivons», selon le site Web du concours. Les inventions gagnantes - un drone électrique pliant, des protéines pour lutter contre les bactéries, et un système de dessalement solaire pour la production d'eau hors réseau, pour n'en nommer que quelques-uns - s'attaquent à un large éventail de problèmes.

«Nous avons été extrêmement honorés d'être choisis parmi les lauréats du prix», a déclaré Wang. Le titre est accompagné d’un prix de 10 000 dollars qu’ils espèrent réinvestir dans le projet pour continuer à améliorer le fonctionnement de l’appareil.

Le dernier prototype de l'équipe, de la taille d'une barre chocolatée, peut afficher six caractères à la fois (le mot anglais moyen est d'environ cinq caractères) et dispose d'un appareil photo intégré. Les utilisateurs peuvent le placer sur une ligne de texte et, en appuyant sur un bouton, l'appareil prend une image. La reconnaissance optique des caractères prend ensuite le relais en identifiant les caractères de la page à l'aide de l'API Computer Vision de Microsoft. Ensuite, le logiciel de l'équipe traduit chaque caractère en braille et déclenche ensuite le système mécanique dans la boîte pour lever et abaisser les broches. Ils ont déposé une demande de brevet pour l'intégration du système via le programme de brevet Microsoft #MakeWhatsNext, qui soutient les femmes inventeurs.

«Actuellement, la caméra ne prend qu'une photo de son champ de vision», explique Chandani Doshi, l'un des membres de l'équipe qui se spécialise en génie électrique et en informatique, par courrier électronique. «Notre objectif est de rendre le périphérique similaire à un scanner de poche, ce qui permet à l'utilisateur de numériser la page entière en une fois." L'idée est de simplifier au maximum son utilisation, de manière à éviter à l'utilisateur de devoir savoir où ils sont sur la page.

Team Tactile est composé de six étudiants en génie du MIT - Chen Wang, Chandani Doshi, Grace Li, Jessica Shi, Charlene Xia et Tania Yu - qui voulaient tous faire une différence dans le monde. Team Tactile est composé de six étudiants en génie du MIT - Chen Wang, Chandani Doshi, Grace Li, Jessica Shi, Charlene Xia et Tania Yu - qui voulaient tous faire une différence dans le monde. (Brian Smale, Microsoft)

Bien qu'il ne s'agisse pas du premier texte en temps réel sur un périphérique braille, la plupart des produits sont basés sur du texte numérique, comme des livres électroniques ou des fichiers PDF, et leur prix est extrêmement élevé. Par exemple, le HumanWare Brailliant peut se connecter à des appareils mobiles et à des ordinateurs, ce qui permet à l’utilisateur de taper sur le clavier braille à six touches et de le lire à l’aide d’un affichage à une ligne de 32 caractères. Les prix de l'appareil commencent à plus de 2500 $. Les preneurs de notes en braille sont également populaires. Ce sont comme des mini-ordinateurs, permettant le traitement de texte, l'utilisation d'Excel et de PowerPoint, ainsi que la navigation sur Internet. Mais ceux-ci aussi, vendent par milliers.

Et beaucoup de textes ne sont pas facilement disponibles au format électronique: menus, brochures, reçus, cartes de visite, documents de cours, etc. Tactile soulèverait le texte de ces documents inaccessibles directement de la page. L’équipe espère vendre l’appareil à un coût maximal de 200 dollars.

Un des nombreux défis en développement, cependant, consiste à trouver un meilleur moyen de lever et d’abaisser les broches. Sur des appareils similaires sur le marché, cela a longtemps été fait en utilisant la piézoélectronique - une méthode coûteuse qui exploite les propriétés des structures cristallines. L’équipe espère utiliser la microfluidique (différences de pression de liquide ou d’air) ou l’électromagnétisme (interactions des courants électriques et des champs magnétiques) pour déplacer les broches. Ils testent actuellement les deux systèmes pour déterminer lequel est le moins coûteux, mais le plus réactif et le plus rétractable pour leur prototype final.

En fin de compte, l'équipe espère que le produit final sera légèrement plus petit que son prototype actuel et affichera deux lignes de 18 caractères chacune. Ils espèrent le commercialiser dans les deux ans.

«Cela ouvre le monde, vraiment. Quelle limite y a-t-il si vous avez un appareil capable de transcrire un document en braille? », A déclaré le conseiller de l'équipe, Paul Parravano, handicapé visuel depuis l'âge de trois ans, dans une vidéo sur l'appareil. "Soudain, la bibliothèque est ouverte."

La question, cependant, est de savoir combien de personnes attendront et seront prêtes à lire la bibliothèque. Une statistique fréquemment citée est que moins de 10% des personnes aveugles au sens de la loi peuvent lire le braille. De nombreuses personnes préfèrent utiliser la technologie de synthèse vocale et d'autres programmes basés sur l'audio, explique Marion Hersh, chercheuse spécialisée dans les technologies d'assistance à l'Université de Glasgow. Le braille est difficile à apprendre et, étant donné l'option, beaucoup choisissent plutôt l'audio ou même le grossissement (s'ils ont une vision limitée).

Il est important de noter, toutefois, que les chiffres de l'alphabet braille sont basés sur un mode de mesure obsolète: la fourniture de livres en braille d'American Printing House pour les aveugles, explique Ike Presley, chef de projet national de la Fondation américaine pour les aveugles. «Nous voulons absolument étouffer cette idée fausse selon laquelle le braille est mort et que la technologie met le braille en faillite», a-t-il déclaré. "En réalité, la technologie rend le braille plus accessible."

L’équipe a reçu des commentaires sur chaque itération de Tactile de leur conseiller Paul Parravano, malvoyant depuis trois ans. L’équipe a reçu des commentaires sur chaque itération de Tactile de leur conseiller Paul Parravano, malvoyant depuis trois ans. (Lemelson-MIT)

Les femmes de l’équipe Tactile connaissent bien les statistiques, mais croient qu’une partie du problème tient au manque de dispositifs peu coûteux permettant de rendre le braille plus accessible. Le marché de ces dispositifs étant petit, peu d'entreprises se lancent dans des idées novatrices. «Nous n'avons ni Microsoft ni Apple ... les entreprises de technologie qui fabriquent les outils pour les personnes aveugles ou malvoyantes sont relativement petites», déclare Presley.

Cela signifie moins de concurrence, moins d'innovation et des prix plus élevés. «Cela augmente vraiment les coûts, ce qui limite encore plus l'accès au braille. C'est juste un mauvais cycle », dit Wang.

«On peut s’interroger sur le point de savoir si cela encouragerait les personnes qui ne connaissent pas encore le braille à l’utiliser», déclare Hersh. Mais elle note que toute nouvelle technologie d'accessibilité combinant un faible coût et une facilité d'utilisation pourrait être extrêmement utile sur le marché.

Apprendre le braille signifie alphabétiser la communauté des aveugles, explique Presley, qui aide à former les prestataires de services afin qu’ils puissent travailler plus efficacement avec les malvoyants. Les systèmes audio ne fournissent pas la même compréhension de la langue. «L'audition c'est bien ... mais ça ne donne pas l'alphabétisation», dit-il. «Quand vous écoutez [texte lu à voix haute], vous ne savez pas comment épeler les mots, vous ne voyez pas la grammaire, vous ne voyez pas comment le texte est formaté ... Mais quand vous le lisez en braille, tu fais."

Des études suggèrent également que l’alphabétisation en braille augmente à la fois la probabilité d’être employé et un potentiel de gains généralement plus élevé pour les aveugles et les malvoyants - un groupe qui a toujours connu des taux de chômage élevés.

Ces facteurs ont seulement rendu l'équipe de Tactile plus déterminée à continuer à travailler sur son produit. Les six ingénieurs recevront leur diplôme en juin. Mais cela ne va pas les ralentir. Trois prévoient de continuer à travailler sur Tactile, dit Wang, et les autres continueront à temps partiel.

«Ces femmes sont sur la bonne voie et aussi jeunes qu'elles le peuvent, si elles peuvent y consacrer les vingt prochaines années de leur carrière, waouh», déclare Presley. "Il n'y a pas à dire ce qu'ils pourraient trouver."

Cet appareil traduit le texte en braille en temps réel