Montré sont des variations du casque, qui ont été utilisés tout au long de l'achèvement en plusieurs phases. Le casque rouge sur la droite a été utilisé dans le scénario de test en direct dans l'installation de lutte contre les incendies. Sur la photo (de gauche à droite) Florian Alber, Yang Cai (IP), et Sean Hackett Crédit :Carnegie Mellon Engineering
Imaginez des pompiers essayant de naviguer dans un endroit inconnu, bâtiment en feu plein de fumée suffocante et de bruit assourdissant. La lutte contre les incendies est extrêmement dangereuse, et la capacité des premiers intervenants à maintenir les communications dans des environnements hostiles peut littéralement signifier la vie ou la mort.
Développer des technologies pour améliorer la sécurité et l'efficacité des pompiers est un défi car la fumée et le bruit affectent les sens humains et ils altèrent les algorithmes de vision par ordinateur qui fournissent des conseils de navigation.
En excluant les approches sonores et visuelles, une équipe de recherche interdisciplinaire de l'Université Carnegie Mellon (CMU) explore les interfaces haptiques comme canaux de communication alternatifs pour les pompiers. Une interface haptique est un système qui permet aux personnes d'interagir avec un ordinateur par le biais de leurs mouvements corporels.
Yang Cai, un scientifique principal des systèmes au Carnegie Mellon CyLab et le directeur du Visual Intelligence Studio, dirige l'équipe qui a modifié un casque de pompier en ajoutant des actionneurs haptiques, un boîtier de commande avec un module radio, et d'autres dispositifs pour fournir des informations en temps réel aux pompiers. Ils ont nommé leur prototype le « casque haptique ».
Le casque communique les directions à un pompier en envoyant un buzz à l'avant, arrière, ou les côtés de la tête, indiquant d'avancer, arrêter, ou tourner à gauche ou à droite. Les signaux haptiques sont envoyés au casque depuis une télécommande RF qui se trouve à proximité ou depuis un simulateur de réalité virtuelle via un câble.
L'impulsion de ce projet était la division Interfaces haptiques pour le défi de la sécurité publique du National Institute of Standards and Technology (NIST) Public Safety Communication Research (PSCR) Division. Le concours a évalué l'utilisation des environnements de réalité virtuelle comme outil de développement pour la création de technologies de sécurité. Le défi a également étudié la pertinence des interfaces haptiques pour aider les premiers intervenants. En novembre 2019, l'équipe CMU a remporté le défi et un prix supplémentaire pour son prototype étant le "plus prometteur commercialement".
"Nous voulions garder la conception très simple et avoir un prototypage très rapide. Notre solution au problème était la plus simple et elle peut être à faible coût, " dit Caï.
Pendant le concours en plusieurs phases, le casque a été testé dans des scénarios de réalité virtuelle, et dans un dernier défi, le casque a été testé en direct dans un centre de formation de pompiers du Colorado. Dans une série d'essais, différents pompiers mettraient le casque et se frayaient un chemin à travers un noir absolu, bâtiment enfumé. Un chercheur de la CMU suivrait le pompier dans l'obscurité avec une caméra thermique afin qu'il puisse envoyer des instructions au casque. Cela a été fait parce que le concours a été conçu pour que les tests restent concentrés sur le système haptique et non sur les systèmes radio sans fil des concurrents. Lors des épreuves, le casque a fonctionné efficacement et les pompiers ont rapidement terminé le parcours.
« Au concours, la moitié des juges étaient de vrais pompiers et globalement, ils ont aimé notre approche parce qu'elle était la plus intuitive. Si vous avez un buzz sur le côté gauche de votre tête, tu regardes vers la gauche. Être intuitif est important car la lutte contre les incendies est vraiment stressante, " a déclaré Florian Alber, un ingénieur de recherche CMU.
Les pompiers n'ont pas besoin de plus de temps pour mettre le casque car les haptiques sont intégrés à l'intérieur du prototype. Crédit :Carnegie Mellon Engineering
Les autres caractéristiques gagnantes étaient que l'haptique était intégrée à un équipement existant, de sorte qu'il n'a pas fallu plus de temps pour mettre le casque. Il était facile pour les premiers intervenants d'apprendre à utiliser le système, trop.
« Il ne nous a fallu qu'une minute pour expliquer aux pompiers la signification de chacune des commandes, " a déclaré Sean Hackett, un ingénieur de recherche CMU.
Le casque était exposé sur le stand PSCR du NIST au Consumer Electronics Show 2020 à Las Vegas. À l'avenir, l'équipe travaillera avec les pompiers de Pittsburgh, recueillir des commentaires sur le casque pour améliorer sa fonctionnalité dans des activités de lutte contre les incendies plus larges.
L'équipe de recherche CMU comprend Cai; Hackett; Alber; Roberta Klatzky, professeur de psychologie et d'interaction homme-machine; Mel Siegel, professeur émérite à l'Institut de robotique; Ben Graham, étudiant de premier cycle en génie électrique et informatique; et Weizhe Guo, stagiaire au sein de Visual Intelligence Studio. Lenny Weiss, MARYLAND, de la faculté de médecine de l'Université de Pittsburgh a agi en tant que conseiller médical pendant le projet.
