BUDD-e
Blind-assistive aUtonomous Droid Device
PROGETTO
Finalità
Il progetto BUDD-e ha l’obiettivo di realizzare, progettare e personalizzare una nuova guida robotica autonoma, BUDD-e, per persone cieche e ipovedenti, utilizzando un sistema innovativo di interazione uomo-robot con lo scopo finale di rendere spazi pubblici e servizi pienamente accessibili, funzionali e fruibili da soggetti ciechi e ipovedenti.
Gli scenari applicativi saranno spazi pubblici dove l’utente potrà prenotare BUDD-e e avere la possibilità di muoversi autonomamente all’interno di ambienti, quali ospedali, centri sportivi, centri commerciali, parchi e centri culturali.
Al momento, la fase di validazione sperimentale è stata effettuata all’interno del Centro Sportivo Giuriati e l’ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda, a Milano.
Il progetto si è avvalso del contributo fondamentale di volontari e di realtà associative e istituzionali di primo piano, tra cui la Fondazione Istituto dei Ciechi di Milano ONLUS (in qualità di scientific advisor), il Consiglio Regionale Lombardo dell’Unione Italiana dei Ciechi e degli Ipovedenti ONLUS-APS, l’ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda, YAPE S.r.l., REAL EYES SPORT, il Gruppo Sportivo Dilettantistico GSD Non Vedenti Milano ONLUS e il Servizio Sport – Area Campus Life del Politecnico di Milano.
Contesto d'azione
I problemi di disabilità visiva coinvolgono attualmente circa il 4% della popolazione mondiale e si stima che il numero sia destinato ad aumentare nei prossimi decenni.
Uno tra i problemi principali per le persone cieche e ipovedenti è la difficoltà ad orientarsi in ambienti non familiari.
Le infrastrutture inadeguate ad accogliere questa parte di popolazione creano barriere e disuguaglianze, a partire dell’accesso ad edifici, a servizi come i centri commerciali, centri sportivi, ospedali, alberghi e aeroporti e nell’utilizzo dei trasporti pubblici.
Spesso l’uso degli ausili più comuni, come bastoni bianchi e cani guida, può risultare problematico. Per le persone non vedenti e ipovedenti sarebbe pertanto fondamentale il supporto di guide e personale di supporto, dei quali però si ha ancora poca disponibilità.
Quanto citato costituisce una limitazione per persone con disabilità visiva e, in molti casi, è impossibile per alcune persone uscire senza accompagnatori.
Il recente sviluppo di tecnologie assistive può consentire alle persone con tale disabilità di svolgere attività quotidiane senza barriere e in autonomia.
OBIETTIVI
DESIGN USER-CENTERED
E’ stata svolta un’analisi del contesto per evidenziare le funzionalità che la guida autonoma dovrebbe incorporare e le opportunità di miglioramento degli spazi in termini di inclusività e accessibilità con particolare attenzione alle esigenze delle persone non vedenti. Questo ha portato comprensione, consapevolezza e motivazione non solo sulle potenzialità del progetto, ma anche sui suoi obiettivi e limiti realistici.
In particolare, sono stati organizzati focus group e questionari per comprendere al meglio le esigenze degli utenti e delle strutture stesse. E’ disponibile il rapporto conclusivo “Questionari e Focus Group_Report“.
REALIZZAZIONE
BUDD-e è composto da:
– Il veicolo autonomo YAPE, dotato di sensori LIDAR, telecamere e IMU per l’orientamento, il tracciamento della posizione, e l’interazione con un ambiente altamente dinamico e popolato.
– Un innovativo sistema detto “smart tether system” per l’interazione uomo-robot, dotato di cavo di collegamento con gli utenti.
SCENARI APPLICATIVI
La progettazione di BUDD-e ha lo scopo di rencdere gli spazi pubblici maggiormente accessibili, portando l’utente a una migliore esperienza degli utenti all’interno di ospedali, centri sportivi, centri commerciali e centri culturali.
NOTIZIE
- Abbiamo scritto i seguenti articoli scientifici relativi al progetto:
- A. Rebecchi, M. Farina, G. Andreoni, L. Bascetta, S. Capolongo, M. Corno, A. Di Francesco, M. Galli, M. Gola, P. Perego, E. Lettieri, “Dar forma a spazi pubblici accessibili per le persone con limitazioni visive. L’esperienza di ricerca BUDD-e“, Journal of Technology for Architecture and Environment (TECHNE).
- M. Farina, P. Rattamasanaprapai, P. Marson, F. Camuncoli, M. Galli, “Design, realization, control, and validation of a smart tether system for a robotic guide for blind and visually impaired users”, IFAC World Congress 2023, July 9-14, Yokohama, Japan.
- M. Farina, E. Lettieri, T. Filippi, F. Zoccarato, P. Perego, A. Di Francesco e G. Toletti, “The freedom to run: developing an autonomous robot matching the needs of visually impaired citizens to technology opportunities“, Disability and Rehabilitation: Assistive Technology.
- J. Li, M. Corno, M. Farina, “A method to detect the sudden stopping in an assistive robot for the visually impaired people“, 2024 Modeling, Estimation and Control Conference (MECC 2024), IFAC-PapersOnLine, Volume 58, Issue 28,
Pages 624-629, 2024. - J. Li, M. Corno, M. Farina. Design of a Model Predictive Planner and Controller for a Tethered Guide Robot Considering Human-Robot Interaction. Submitted to European Control Conference 2026.
- J. Li, M. Farina, L. Mozzarelli, L. Cattaneo, P. Rattamasanaprapai, E. A. Tagarelli, M. Corno, P. Perego, G. Andreoni, E. Lettieri. BUDD-e: an autonomous robotic guide for blind and visually impaired users. Submitted at Control Engineering Practice.
- J. Li, M. Nava, V. Di Mauro, A. Mattioli, P. Porfiri, D. Pizzocheri, M. Corno, P. Falcone, M. Farina. Towards the development of a robotic guide assisting blind and visually impaired users in running: design and validation of a novel smart tether system and development of a reactive control strategy in case of user brakings. In preparation.
- Abbiamo depositato il brevetto “METODO E SISTEMA DI GUIDA COMPRENDENTE UN CAVO DI TRAZIONE PER UTENTI CON DISABILITÀ VISIVE E ASSIEME ROBOTICO COMPRENDENTE DETTO SISTEMA”, di M. Farina, M. Corno, L. Bascetta, P. Rattamasanaprapai, P. Marson. N. 102022000025638. Classifica: B65H. Data deposito: 14/12/2022.
- Le seguenti Tesi stanno contribuendo allo sviluppo del progetto BUDD-e:
- “Design, realization, and control of a smart tether system for a robotic guide for blind and visually impaired users” di Panita Rattamasanaprapai, Tesi di Laurea Magistrale, discussa il 22/07/2022
- “Development, control and validation of a guide robot for blind and partially sighted users” di Paolo Marson, Tesi di Laurea Magistrale, discussa il 20/12/2022.
- “Development of a distance controller for a robotic guide for blind and visually impaired users and customization for wayfinding in healthcare facilities” di Eleonora Tagarelli, Tesi di Laurea Magistrale, discussa il 05/10/2023. La tesi è risultata vincitrice del Premio di Laurea Claudio Maffezzoni, Anno 2023.
- “Advancing Impact Assessment in Health Care: a Generalized Social Return On Investment Framework and its application on a blind-assistive autonomous robot ” di Michela Misley ed Emma Vacchelli, Tesi di Laurea Magistrale, discussa nel 2023.
- “Navigation algorithms for autonomous robots in pedestrian areas“, Luca Mozzarelli, Tesi di Dottorato, Anno Accademico 2023/2024.
- “Towards the development of an autonomous guide for visually impaired users for sport activities”, di Virginia di Mauro e Manuel Nava, Tesi di Laurea Magistrale, discussa il 16/07/2024.
- “Development of an autonomous guide robot with application to navigation in structured spaces and to sport training” (titolo provvisorio), Jinyang Li, Tesi di Dottorato in corso.
- “Development and application of advanced estimation algorithms for assistive robotics in populated environments”, di Davide Pizzocheri e Andrea Porfiri, Tesi di Laurea Magistrale, discussa il 23/07/2025.
- “Development of a novel MPC-based algorithm for navigation and control of an autonomous guide for blind and visually impaired users”, Dylan Alessio, Tesi Magistrale in corso.
- Riconoscimenti e premi:
- Nell’ambito dell’iniziativa “Innovazione in sanità digitale”, organizzata da Agenas in collaborazione con la Sics srl, all’ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda e al Politecnico di Milano è stato assegnato, il 23 novembre 2023, il premio “Innovatività del progetto in relazione all’uso dell’ICT – concretezza – sostenibilità e replicabilità” per il “Progetto Budd-e: un robot al servizio di chi non vede”. Video disponibile qui. In questo contesto abbiamo pubblicato l’articolo “Sperimentazione di BUDD-e, un robot al servizio di ciechi e ipovedenti”, di Marcello Farina, Emanuele Lettieri, Guido Meregalli, nel “Quaderno di Monitor” di Marzo 2024, supplemento della rivista semestrale Monitor, AGENAS.
- Il nostro progetto è risultato finalista del premio “Make to Care” 2023, indetto da Sanofi.
- Partecipazione a manifestazioni, eventi e congressi:
- Il 19/05/2023 abbiamo partecipato agli Accessibility Days presentando una sessione dal titolo “Innovare l’accessibilità di ciechi/ipovedenti: un droide autonomo per orientarsi e correre“.
- Il 27/06/2023 sono state sperimentate con successo le capacità e le funzionalità di BUDD-e presso l’ASST Grande Ospedale Metropolitano Niguarda con la partecipazione di volontari di Fondazione Istituto dei Ciechi di Milano, Real Eyes Sport, Unione Italiana dei Ciechi e degli Ipovedenti.
- Il 22/10/2023 abbiamo tenuto un seminario dal titolo “Development, control, and validation of a guide robot for blind and partially sighted users” all’interno del Workshop on Applications and Challenges for Assistive Robotics alla 5a Conferenza Italiana di Robotica e Macchine Intelligenti (I-RIM), 20-22 Ottobre 2023 – Fiera di Roma.
- BUDD-e è stato presentato alla Maker Faire di Roma nei giorni 20-22/10/ 2023.
- Il 12/10/2024 abbiamo partecipato all’evento “POLIMI Parasport for all“, organizzato da Politecnico di Milano.
- Il 02/12/2024 abbiamo partecipato all’iniziativa “POLIMI INCLUSION: oltre la vista“, organizzato da Politecnico di Milano (vd video qui).
- Il 18/12/2024, nell’ambito della conferenza internazionale 2024 Conference on Decision and Control, che si è tenuta presso Allianz MiCo, Milan Convention Centre, Italy, abbiamo organizzato una sessione dal titolo “The Budd-e Project for blind and visually impaired users” e una DEMO session.
- Il 26/03/2025 abbiamo partecipato all’evento “Microsoft AI Tour Milan“.
- Il 15/05/2025 alle abbiamo tenuto un workshop agli Accessibility Days 2025 presso l’Istituto dei Ciechi di Milano in Via Vivaio, 7, Milano, vd link.
