新一代信息技术助力视障残疾人：触觉感知智能设备的创新应用与未来发展
技术领域：新一代信息技术、精密制造；
应用领域：视障人士触觉传感智能设备、盲人学校、公共服务场所（如图书馆、博物馆、展览馆等）
二、项目介绍
1.痛点问题
世界卫生组织2020年报告显示，全球约有2.53亿视障人士，其中3600万人完全失明。英国《柳叶刀》杂志2017年指出，根据1990年至2015年的统计数据，随着人口增加和老龄化，到2050年全球完全失明的人数可能会增加到1.15亿，这对全人类来说是一个巨大的挑战。作为世界上人口最多的国家，我国残联《2012年残疾人概况报告》显示，2010年底我国视障人数为1263万人，盲人的教育和生活问题受到了越来越多用户的关注。
很多人可能不知道，盲人学校学到的很多知识内容和视力正常的人几乎是一样的，无论是语文、数学、物理还是化学。随着科技的发展，如今盲人已经可以使用盲文来学习文字表达的内容，也可以使用屏幕阅读器等语音辅助软件通过声音进行交流；然而，目前极其缺乏帮助盲人有效学习和理解图形信息（如：数学中的几何知识、物理中的电路知识、医学知识中的经络分布等）的工具和设备。而且，在信息时代，当图片、视频等视觉信息成为知识传播的主要信息来源，特别是当网络上的视觉内容日益丰富时，对于盲人朋友来说也是一个巨大的障碍。因此，盲人迫切需要能够轻松读取图像信息的无障碍设备。
2. 解决方案
清华大学自主研发的触觉图形显示终端（盲人电脑）不同于传统的电脑屏幕。触觉图形显示终端的表面由可升降的点阵组成。通过内置的计算系统控制这些点阵的变化，传统的图片就可以变成可触摸的图形。盲人用户可以通过触摸由这些凸起点阵列组成的盲文或触觉图形来阅读文本并识别图片。
3、竞争优势分析
该设备原型机采用研发团队自主设计开发的新型自锁机械结构来驱动触觉图像的渲染。它具有成本低、可扩展、幅面大等优点。同时，该设备采用基于图像语义的分时渲染算法和创新的触觉引导机制，可以帮助盲人用户更准确地识别和理解图像。相比之下，该设备通过技术创新以更低的成本实现了大幅面触觉显示。目前，该项目已获得相关发明专利8项，实用新型专利3项。目前产品研发已完成，处于样机调试阶段，随时可进入批量生产。
4、市场应用前景
该成果可作为盲人学习、工作、生活不可或缺的工具，并成为盲文接入互联网的接口。而且，作为国内自主研发的触觉图文显示终端，由于其独特的自锁机械结构，其价格远低于国外同格式同类产品。该设备可应用于盲人学校、博物馆、图书馆、政府机关、公共场所等领域，将进一步推动盲人用户无障碍应用的发展，如电子盲文图书的普及、在线学习等、购物和浏览，让盲人更轻松地学习数学几何、物理电路、化学结构等图形知识。
国家高度重视残疾人辅助器具产业发展，“十四五”推动各项法规和配套政策密集出台。产品量产后，将首先由政府和资金采购，在全国各大盲人学校和盲文图书馆使用。然后逐步渗透到盲人个人用户和盲人家庭。同时，软件系统将进行外语适配（盲文在世界范围内通用6点布莱尔盲文，产品可以通用），通过与联合国儿童基金会、世界卫生组织等
5、发展规划
本项目拟通过技术投入实施改造。清华大学原创技术团队作为未来产品化的原型技术领导者和技术顾问，共同推动早期产品化。与昂贵的国外触觉显示器相比，该设备量产后预计硬件成本仅为国外同类设备的十分之一，并且拥有自主核心技术和成熟的国内产业链支撑。考虑到目前盲人数量较多、盲人教育触觉辅助设备的缺口以及近年来政府的投入和支持，预计未来五年盲人电脑市场销售额将突破5亿元。年。
三、合作需求
目前，该项目正在与商业科技团队合作，希望寻求天使轮投资，共同服务全球盲人群体，让他们享受科技带来的便利，能够便捷地学习、工作、生活。作为有视力的人。
4. 团队介绍
团队负责人徐迎清是清华大学终身教授、清华大学美术学院教授、博士生导师、清华大学未来实验室主任、清华大学无障碍发展研究院副院长。团队成员包括未来实验室助理研究员1名，博士/硕士生5名。该设备进入2019中国设计力量榜，并荣获年度健康设计奖。盲人计算机项目组参加美国拉斯维加斯CES 2020，获得观众高度评价。 2020年，人民网介绍了该项目的研发工作，并在《学习强国》上播出。 2021年，清华110周年校庆宣传片《行健清华》介绍了盲人电脑的研发，并在中央电视台播出。
