David Schwarte, en hjälpmedelsspecialist på Innovative Learning Team vid Purdue University, vet hur det är att lära sig i ett klassrum när man utmanas med en synnedsättning.

Schwarte, som har en synnedsättning, säger att det är nästan omöjligt att förstå vad en professor pratar om när han undervisar från en PowerPoint på en stor skärm. För att förstå vad som händer, eleven måste vara beroende av antingen en ljudbeskrivning eller en 3-D-printad mockup av bilden på skärmen.

Nu en ny enhet designad av HaptImage LLC, en Purdue-ansluten startup, hjälper elever i alla åldrar med synnedsättningar att "se" och lära sig om vad som finns på skärmen.

"Det finns många områden inom vetenskapen, teknik och teknik där slutanvändaren behöver visualisera en massa olika grafik, ", sade Schwarte när han använde HaptImage-enheten. "Det här systemet har fördelen av att hjälpa människor att visualisera grafiken mer omedelbart. HaptImages teknologi är viktig eftersom studenter kan komma in i ett mycket tekniskt område och ändå kunna lyckas."

Dessa elever är inte ensamma. Enligt Världshälsoorganisationen, Det finns uppskattningsvis 1,3 miljarder människor som lever med någon form av synnedsättning över hela världen. HaptImage har ett bättre alternativ:ett bildåtkomstsystem med nya haptiska funktioner.

Ting Zhang, doktorand vid Institutionen för industriteknik, skapade systemet med sina medrådgivare, Juan Wachs, en professor vid School of Industrial Engineering och Bradley Duerstock, professor vid School of Industrial Engineering och Weldon School of Biomedical Engineering.

Hon inspirerades av en kollega som uttryckte svårigheter att se blodutstryk glida under labbet. Han behövde ofta en partner och kände sig inte självständig.

Zhang grundade HaptImage tillsammans med Shruthi Suresh, en doktorand vid Weldon School of Biomedical Engineering, för att kommersialisera tekniken som hjälper individer med blindhet eller synnedsättning att studera bilder relaterade till vetenskap, teknologi, tekniska och matematiska ämnen i realtid.

Redan, startupen har fått $47, 500 i entreprenöriella investeringar genom sitt engagemang i Purdue Foundry och deltog i hösten 2017 National Science Foundation I-Corps-kohorten.

"Det finns ingen omedelbar metod att hjälpa en elev med blindhet att förstå en bild, " Sade Suresh. "I STEM, så mycket information kan komma från en bild. När du inte har tillgång till den digitala bilden, eller ett gångbart alternativ, du känner dig avskräckt från att göra karriär inom det STEM-relaterade området."

HaptImage-enheten använder en ny algoritm för att omvandla digitala bilder till fysiska förnimmelser som efterliknar den blivande ytan på det avbildade objektet. Användare håller en pennliknande joystick, och när de flyttar den över det tilldelade utrymmet, joysticken skapar vibrationer och motstånd som motsvarar det digitala objektets form och struktur.

"Vi, som seende människor, ta bilder för givet och inser inte hur värdefulla tillgängliga visuella alternativ är för någon med nedsatt syn. Jag tror att det är värdefullt att ha den tillgången, " sa Zhang.

För att hjälpa elever med synnedsättning, instruktörer använder vanligtvis taktil grafik eller 3D-utskrifter som stand-ins för digitala bilder, men denna process kan vara tidskrävande, dyrt och begränsande för eleverna. Dock, HaptImage-enheten effektiviserar denna process, så att eleverna kan interagera i realtid och direkt med en bild.

"Enheten kombinerar taktil feedback genom motstånd med friktion och ljud för att ge en person en uppfattning om hur bilden "ser ut", " sa Suresh. "De kan känna höjden och formen på bilden, och de känner var formen förändras. Det känns mycket lättare för någon som är blind eller synskadad."

Tekniken ger elever med synnedsättning möjligheten att "röra" ett digitalt objekt på grund av dess sofistikerade haptiska svar och gör dessa bilder omedelbart tillgängliga. Grundarna hoppas att den här programvaran kan uppmuntra fler människor som lever med synnedsättningar att satsa på STEM-relaterade karriärer.

"Algoritmen översätter en bild till olika vibrationsintensiteter, olika tonhöjder eller amplituder av ljud och haptisk återkoppling, som låter dig känna den formen, ", sa Zhang. "Det tillför en helt annan dimension av förståelse för dessa elever."

För närvarande, startupen ledd av Duerstock, förbereder sig för att lansera sin enhet genom en nivåbaserad prenumeration under hösten. HaptImage utvecklar för närvarande en bärbar prototyp som gör det möjligt för enskilda elever att interagera med digitala bilder på sina smarta enheter.