3D打印街道横道：支持盲人或低视力人士的方向和移动训练

文献标题

3D Printed Street Crossings: Supporting Orientation and Mobility Training with People who are Blind or have Low Vision

文献信息

• 主题领域: 辅助技术、无障碍设计、视觉障碍者学习支持
• 关键词: 盲人, 地图, 路口, 3D打印, 定向与移动

研究背景与问题

• 问题或挑战:

  • 路口街道通行技能是视觉障碍者（Blind or Low Vision, BLV）日常生活必不可少的一部分，但目前用于定向与移动（Orientation and Mobility, O&M）训练的触觉地图和工具存在局限性，例如耐用性不足、设计过于抽象且不可定制。
  • 儿童先天性视力障碍导致环境信息不足，传统方法难以有效传授复杂的路口概念，如车流走向、司机决策以及如何安全通行。

• 问题的重要性:

  • 路口安全对BLV人群的独立性和社会融合至关重要，通过提高此技能可以显著改善他们的出行安全，同时提升O&M指导者的教学效率。

• 研究动机与相关工作:

  • 目前已有3D打印技术在教育和无障碍辅助领域的广泛应用，但针对街道路口的基本概念教育尚未被充分研究。
  • 提供新的教育方式有助于改善现有工具局限，并为BLV个体开发更具互动性、专业性和定制化的资源。

解决方案

• 提出方法或解决方案:

  • 利用3D打印技术设计和制作街道路口模型，支持定向与移动训练。设计过程采用参与式设计（Participatory Design）方法，核心参与者包括11位O&M专业人士、触觉读者以及BLV儿童。
  • 开发了两类3D打印工具集：1. 标准路口布局拼图块；2. 定制化的1:128比例街角组件。

• 创新之处:

  • 通过参与式设计精准捕捉O&M专业人士以及BLV个体的需求，使模型易于理解、便携且可定制。
  • 3D模型不仅能表现道路结构，还引入互动和游戏性元素，以激发学习兴趣。

• 实施步骤及关键技术:

  1. 需求分析: 通过半结构化访谈确定地图的核心需求（例如重要特征、便携性、耐用性等）。
  2. 合作设计: 在设计和原型开发阶段汲取反馈并进行迭代优化。
  3. 评估与反馈: 使用调查问卷、访谈并分析BLV儿童在使用过程中的视频记录，验证解决方案的有效性。

研究成果

• 具体成果:

  • 开发了一系列符合O&M需求的3D打印材料。
  • 实证证明3D打印模型有效提升了BLV儿童掌握路口布局和通行技能的能力。
  • 将3D打印模型发布在Thingiverse平台，供全球O&M专业人士免费下载并定制。

• 比较优势:

  • 与现有触觉地图和工具相比，3D打印材料在演示关键概念、便携性、外观专业性及对BLV个体的吸引力方面表现优异。

• 实验或评估结果:

  • 使用系统可用性量表（SUS）评价，3D打印模型的得分为65.9，比现有工具略高；调整后得分为73.2，超过“可接受”分数。
  • 视频记录显示儿童通过模型学习了复杂路口概念，例如车流走向和安全对齐技术。

• 局限性与未来方向:

  • 局限性：由于COVID-19的限制，材料生产和评估规模有限；国际化的路口设计适配仍需进一步研究。
  • 未来方向：
    1. 开发复杂交叉路口模型，满足高频使用场景。
    2. 制定使用指南，包括教学建议和区域调整。
    3. 扩展模型设计以支持其他国家或城市特定布局需求。

通过研究，作者不仅为BLV群体开发了更好的教育工具，还为无障碍设计领域提供了新的实践模板。这些成果有望提升BLV个体的安全出行能力，同时推动全球O&M专业的协作创新。