考虑到导盲犬的价格高达数万美元,白手杖仍然是视障人士最常用的辅助工具。密歇根大学的机械工程师约翰·博伦斯坦(Johann Borenstein)和伊万·乌尔里希(Iwan Ulrich)正在对这种传统工具进行研究。他们开发了一种利用声纳来引导使用者避开障碍物的手杖。
这种声纳手杖看起来很像传统的白手杖,但在底部连接着一个带有两个轮子的半圆形黑色盒子。当使用者推动手杖前进时,它会发射超声波脉冲,这些脉冲会从前方最多六英尺的障碍物上反射回来,并被手杖底部的传感器接收。然后,手杖会自动转动轮子来绕过障碍物。使用者会感觉到这种移动,并跟随手杖,同时也会避开障碍物。博伦斯坦说,跟随手杖的动作非常直观,使用者只需两分钟就能以大约正常的速度行走。
这根手杖重八磅,包含两个轮子的转向电机、一个用于控制转向的小型板载计算机,以及一组超声波传感器:八个传感器向前探测,覆盖前方180度;在未来的型号中,将增加一个向上探测的传感器,用于探测更高的障碍物。使用者通过手杖手柄上的拇指激活的操纵杆设置初始行进方向。当手杖检测到障碍物时,计算机改变轮子的位置以避开它。绕过障碍物后,手杖会恢复到原始方向。
博伦斯坦和乌尔里希仍然需要解决一些问题。一些非常光滑的表面,例如玻璃门,可能会将超声波脉冲反射远离传感器,导致它们无法及时检测到障碍物。而且,桌子等物体可能会超出传感器的探测范围,使其难以检测。最大的问题是如何让手杖区分混凝土和草地,以便它能够沿着人行道的蜿蜒路径行走,而不会偏离到草坪上。与非声纳手杖一样,使用者可以感觉到差异,但博伦斯坦说,在未来几年内,声纳手杖本身将能够处理这种情况,预计价格约为4000美元。其他改进可能包括全球定位系统,以减少距离误差并规划路线。博伦斯坦说:“我们现在的系统还远不完美,但我们有很多关于如何解决这些问题的想法。”














