面向重度言语与运动障碍者的眼动控制机械臂

背景：重度言语与运动障碍（SSMI）患者常使用一种称为眼指示的技术与外界交流。他们的父母、看护者或老师在其面前持一块打印板，通过人工分析其眼动注视来解读其意图。该技术常易出错、耗时，且依赖于单一看护者。目的：我们旨在利用市售平板电脑、计算机或笔记本电脑电子自动化眼动追踪过程，且无需任何专用眼动追踪硬件。该眼动追踪器用于开发一种基于视频透视的增强现实（AR）显示，以眼动控制机器人设备，并部署于布料印刷任务。方法：我们采用了以用户为中心的设计流程，分别评估了基于网络摄像头的注视追踪器以及涉及 SSMI 用户的基于视频透视的人机交互。我们还报告了一项使用基于网络摄像头的眼动追踪器操控机械臂的用户研究。结果：使用我们定制的眼动控制界面，健全用户可在中位小于 2 秒的时间内选择屏幕九区域之一，SSMI 用户可在中位 4 秒内完成。使用眼动控制人机 AR 显示，SSMI 用户可在平均少于 15 秒内完成代表性的拾取与放置任务，并使用商用现货（COTS）眼动追踪器在 60 秒内到达随机指定目标，使用基于网络摄像头的眼动追踪器平均耗时 2 分钟。