一、所属领域

技术领域：新一代信息技术，精密制造；

应用领域：视障残疾人触觉感知智能设备、盲人学校、公共服务空间（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2.53亿视觉受损人口，其中3600万是全盲患者。英国柳叶刀杂志在2017年指出，根据1990年至2015年间的统计数据估计，随着人口数量的增加和老龄化，到2050年时，全球全盲人群的数量可能将会增加至1.15亿。这对全人类来说是一个巨大的挑战。作为世界人口最多的国家，我国2012年残疾人联合会残疾人概况报告显示，2010年末中国视力残疾人数为1263万。盲人用户的教育与生活问题受到了越来越多的关注。

可能很多人并不知道，盲人学校所学习的很多知识内容和明眼人几乎是一样的，无论是语文、数学、还是物理、化学。随着技术的发展，今天盲人已经可以通过盲文来学习那些用文字表达的内容，也可以使用读屏器等语音辅助软件来通过声音进行交流；但是目前极度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、以及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中信息的主要来源，特别是互联网上的视觉内容日益丰富的时候，对于盲人朋友而言，也是一个巨大的障碍。因此，盲人迫切地需要可以便捷地阅读图像信息的无障碍设备。

2. 解决方案

由清华大学自主研发的触觉图形显示终端（盲人用计算机）与传统的计算机屏幕不同，触觉图形显示终端的表面由可以凸起和收回的点阵组成。通过内置的计算系统控制这些点阵的变化，可以把传统的图片变成可以触摸的图形。盲人用户通过触摸这些凸起点阵所组成的盲文或触觉图形来阅读文字和认知图片。

3. 竞争优势分析

该设备原型采用由研发团队自主设计并研发的、全新的自锁机械结构来驱动触觉图像的渲染，具有低成本、可扩展、大幅面等优点。同时，该设备采用了基于图像语义的分时渲染算法和创新的触觉引导机构，可以帮助盲人用户更准确地认知和理解图像。相比之下，本设备通过技术创新，实现了较低成本下的大幅面触觉显示。目前本项目已获得8项相关发明专利、3项实用新型专利。目前已完成产品研发，处于样机调试阶段，随时可进入批量生产。

4. 市场应用前景

本成果可作为盲人学习、工作和生活中不可缺少工具，成为盲文访问互联网的接口。而且作为国内自主研发的触觉图形显示终端，由于其独有的自锁机械结构，在同样幅面下，其价格远远低于国外同类产品。本设备可应用在盲人学校、博物馆、图书馆、政府机关、公共场所等领域，将会进一步推动针对盲人用户的无障碍应用的发展，例如：电子盲文图书的普及、盲人用户上网学习、购物和浏览，并且使得盲人能够更加便利地学习数学几何、物理电路、化学结构等图形化知识。

国家高度重视残疾人辅助设备产业发展，“十四五”规划推动了各项法规与支持政策密集出台。产品量产后，首先会以政府和基金采购的形式，用在全国各大盲人学校、盲文图书馆中。然后逐步深入到盲人个人用户和盲人家庭中。同时将软件系统进行外文适配（世界的盲文都是通用的6点布莱尔盲文，产品可通用），通过与联合国儿童基金会、世界卫生组织等的良好合作，进行全球性的销售。

5. 发展规划

本项目拟采用技术入股的方式实施转化。清华大学原始技术团队担任原型技术负责人和未来产品化的技术顾问，共同推进早日产品化。本设备相比国外昂贵的触觉显示器，其量产后预估硬件成本仅为国外相似设备的十分之一，且掌握自主核心技术与国内成熟的产业链支持。综合目前盲人庞大的数量、盲人教育中触觉辅助设备的缺口，以及近年来政府的投入和支持，未来5年，盲人用计算机的市场销售预计有望超过5亿元。

三、合作需求

目前本项目正与商业技术团队进行合作，希望寻求天使轮投资，共同致力于为世界范围的盲人群体服务，让他们能享受科技带来的便捷，能像明眼人一样方便的学习、工作和生活。

四、团队介绍

团队负责人徐迎庆为清华大学长聘教授，清华大学美术学院教授，博士研究生导师，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人、博士/硕士研究生5人。该设备进入2019中国设计权利榜榜单，并获得了年度健康设计奖。盲人用计算机项目团队于美国拉斯维加斯参加CES 2020，获得观众的好评。2020年，人民网介绍了该项目的研发工作，并在“学习强国”中播出。2021年，盲人用计算机研发工作在清华110周年校庆宣传片“行健清华”中介绍，并在央视播出。

五、联系方式

E-mail：ott@tsinghua.edu.cn

成果编号：2021093

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