Design and validation of an intelligent wheelchair towards a clinically-functional outcome
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Many people with mobility impairments, who require the use of powered wheelchairs, have difficulty completing basic maneuvering tasks during their activities of daily living (ADL). In order to provide assistance to this population, robotic and intelligent system technologies have been used to design an intelligent powered wheelchair (IPW). This paper provides a comprehensive overview of the design and validation of the IPW. METHODS: The main contributions of this work are three-fold. First, we present a software architecture for robot navigation and control in constrained spaces. Second, we describe a decision-theoretic approach for achieving robust speech-based control of the intelligent wheelchair. Third, we present an evaluation protocol motivated by a meaningful clinical outcome, in the form of the Robotic Wheelchair Skills Test (RWST). This allows us to perform a thorough characterization of the performance and safety of the system, involving 17 test subjects (8 non-PW users, 9 regular PW users), 32 complete RWST sessions, 25 total hours of testing, and 9 kilometers of total running distance. RESULTS: User tests with the RWST show that the navigation architecture reduced collisions by more than 60% compared to other recent intelligent wheelchair platforms. On the tasks of the RWST, we measured an average decrease of 4% in performance score and 3% in safety score (not statistically significant), compared to the scores obtained with conventional driving model. This analysis was performed with regular users that had over 6 years of wheelchair driving experience, compared to approximately one half-hour of training with the autonomous mode. CONCLUSIONS: The platform tested in these experiments is among the most experimentally validated robotic wheelchairs in realistic contexts. The results establish that proficient powered wheelchair users can achieve the same level of performance with the intelligent command mode, as with the conventional command mode.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».