Une initiative innovante émerge à l’Université Rice grâce à un chien nommé Kunde. Son équipe d’étudiants en ingénierie a conçu un gilet interactif permettant aux chiens malvoyants d’explorer leur environnement en toute sécurité, offrant ainsi une nouvelle forme d’autonomie sans les contraintes des dispositifs classiques.
Le projet a vu le jour lorsque les propriétaires de Kunde, Grant Belton et AJ Price, ont contacté l’Oshman Engineering Design Kitchen de l’Université Rice, cherchant une solution pour permettre à leur chien, devenu aveugle à cause d’un glaucome, de se déplacer librement et en toute sécurité.
Quatre étudiants – Adam Vuong, Cristiana De Sousa, Issy Tsai et Santiago Brent – ont relevé le défi en se surnommant les Amis de Kunde.
Plutôt que de compter sur les collisions avec des obstacles pour obtenir des retours, l’équipe a conçu un gilet léger qui utilise des vibrations pour alerter le chien lorsqu’un objet se trouve sur son chemin. Le gilet est équipé de moteurs à actionneur résonant linéaire, semblables à ceux utilisés dans de nombreux appareils portables et smartphones, qui vibrent avec des intensités et emplacements variés selon la proximité et la nature d’un obstacle.
Des caméras stéréoscopiques sont fixées près de la tête du chien pour capturer des informations sur la profondeur en temps réel. Ces données sont traitées par une carte de circuit imprimé personnalisée et un ordinateur de traitement d’image, qui déclenchent ensuite la vibration appropriée sur le gilet.
« Un peu comme donner à Kunde une seconde paire d’yeux, les caméras créent une carte de profondeur », a expliqué Tsai, étudiantes en première année d’ingénierie électrique, qui a conçu le système de contrôle du moteur du gilet. « Plus un obstacle est proche, plus la vibration est forte de ce côté du gilet. »
Le défi consistait à développer un dispositif confortable, durable et efficace. L’équipe devait intégrer des composants électroniques sensibles de manière à éviter la surchauffe ou à alourdir Kunde, tout en garantissant que le gilet résiste aux jeux et au climat chaud et humide de Houston. « Nous devions trouver comment intégrer l’électronique dans un gilet portable qui soit respirant, doux et suffisamment robuste pour un chien joueur », a déclaré De Sousa, étudiante en ingénierie mécanique. « C’était un véritable exercice de résolution créative de problèmes. »
Le projet a mobilisé un large éventail de compétences. Brent, étudiant en ingénierie électrique, a dirigé les travaux d’imagerie stéréoscopique et de traitement des données, tandis que Vuong et De Sousa se sont concentrés sur l’intégration des systèmes et la conception du gilet. Tsai s’est assurée que les moteurs à vibration fonctionnaient efficacement sans alourdir le gilet.
La technologie haptique portable est un domaine en pleine expansion à Rice, avec des applications qui vont au-delà de l’assistance aux chiens. La décision de l’équipe d’utiliser des composants électroniques abordables et du machine learning open-source a rendu le gilet accessible tout en ouvrant la voie à de futures adaptations. En s’appuyant sur des composants et logiciels largement disponibles, leur conception peut facilement être adaptée ou modifiée pour d’autres usages.
Cette approche ouvre la voie à des utilisations plus larges, telles que des dispositifs de réhabilitation portables pour les personnes, où une technologie similaire pourrait offrir des retours en temps réel et aider aux exercices thérapeutiques. « Ce projet montre qu’avec la bonne combinaison de capteurs à faible consommation d’énergie et de retours haptiques, il est possible de fournir une guidance spatiale en temps réel de manière légère et peu intrusive », a déclaré Brent.
Kunde teste encore la dernière version du gilet, que l’équipe espère réduire les collisions et lui offrir plus de liberté. Le prototype a actuellement une portée allant jusqu’à huit mètres et une autonomie d’environ deux heures. Les étudiants ont présenté leur travail au Huff OEDK Showcase et à la compétition de 2025 en avril.