Digital Twin Smart Educational Platform for Visually Impaired Navigation Training
2026年6月8日 更新者：Abdellah Ibrahim Mohammed Elfeky、King Salman Center for Disability Research
A Digital Twin Smart Educational Platform for Simulating Physical Obstacles and Safe Navigation Training for the Saudi Visually Impaired
This study evaluates a novel digital twin smart educational platform designed to train visually impaired individuals on safe navigation in Saudi urban environments.
Independent mobility is challenging for visually impaired people due to dynamic hazards and architectural changes.
This interventional study utilizes an advanced computer simulation (digital twin) modeled after real streets in Jeddah, Saudi Arabia.
Participants are randomly assigned to either the experimental group (receiving training via the adaptive digital twin platform with 3D spatial audio and wearable haptic feedback) or the control group (receiving traditional orientation and mobility instruction).
The training consists of 10 structured sessions over 5 weeks.
The primary goal is to determine…
調査の概要
詳細な説明
The purpose of this study is to examine the engineering validity and pedagogical efficacy of the Adaptive Multi-modal Reality Learning Environment (AMRLE) for visually impaired orientation and mobility (O&M) training.
The platform features a three-tier architecture: Data Acquisition Tier: Utilizing Mobile Laser Scanning (MLS) and LiDAR point clouds to generate high-fidelity 3D environments compliant with the Saudi Building Code (SBC 201) universal access standards.
Processing Tier: Running a custom 3D simulation engine embedded with an AI-driven adaptive algorithm.
The algorithm dynamically adjusts environmental complexity and obstacle density based on the user's real-time collision metrics and path deviation speeds.
Human Interaction Tier: Delivering sensory...
研究の種類
介入
入学 (実際)
30
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究場所
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Cairo、エジプト
- Special Education Resource Rooms
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参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
いいえ
説明
Inclusion Criteria:
- Certified clinical diagnosis of severe visual impairment or legal blindness.
- Aged between 18 and 60 years old.
- Physical ability to walk independently and unassisted for at least 15 continuous minutes.
- Cognitive and neurological competence to comprehend and interact with multi-modal software telemetry.
- Baseline proficiency in using accessibility screen-reader features on mobile devices.
Exclusion Criteria:
- Profound sensorineural hearing loss or auditory dysfunction that prevents 3D spatial binaural sound localization.
- Active upper or lower-limb motor neuropathies that disrupt the perception of haptic micro-actuator vibrations.
- History of severe vestibular disorders, severe motion sickness, or inner ear syndromes causing chronic dizziness.
- Current participation in concurrent physical orientation and mobility clinical trials.
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：支持療法
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：Experimental: AMRLE Group
Participants assigned to this group will undergo orientation and mobility (O&M) training within the Adaptive Multi-modal Reality Learning Environment (AMRLE) powered by a dynamic Digital Twin simulation engine.
Over a 5-week curriculum comprising 10 structured sessions (25 minutes per session), trainees interact with virtual replicas of real-world Saudi urban layouts.
The system delivers non-visual feedback using low-latency 3D spatial binaural audio and localized directional haptic/vibrotactile device telemetry.
An AI-driven optimization model automatically scales environmental complexity and obstacle generation based on real-time participant performance loops.
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A structured 10-session orientation and mobility (O&M) curriculum distributed over 5 weeks (2 sessions/week, 25 minutes/session).
The intervention leverages a dynamic digital twin simulation engine of Saudi urban spaces to proactively train visually impaired users on hazard mitigation.
Trainees navigate via non-visual multi-modal feedback loops: 3D spatialized binaural audio (HRTF) pings indicating structural pathways, combined with directional haptic/vibrotactile vest telemetry for real-time proximity boundaries.
An AI optimization model continuously adjusts environmental complexity and obstacle generation (static, semi-dynamic, and crowded scenarios) matching the real-time collision metrics of the participant to prevent learning plateaus and optimize cognitive mapping.
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アクティブコンパレータ：Active Control: Conventional O&M Group
Participants assigned to this control group will undergo standard, conventional orientation and mobility (O&M) rehabilitation instructions.
Over a 5-week period consisting of 10 structured training sessions (25 minutes per session), trainees practice navigation along fixed real-world paths using traditional white canes.
The instruction relies entirely on conventional tactile maps, physical paving cues, and static verbal orientation scripts provided by an O&M instructor.
No virtual reality simulators, adaptive AI algorithms, or high-fidelity digital twin interventions are utilized.
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A structured 10-session orientation and mobility (O&M) curriculum distributed over 5 weeks (2 sessions/week, 25 minutes/session).
The intervention leverages a dynamic digital twin simulation engine of Saudi urban spaces to proactively train visually impaired users on hazard mitigation.
Trainees navigate via non-visual multi-modal feedback loops: 3D spatialized binaural audio (HRTF) pings indicating structural pathways, combined with directional haptic/vibrotactile vest telemetry for real-time proximity boundaries.
An AI optimization model continuously adjusts environmental complexity and obstacle generation (static, semi-dynamic, and crowded scenarios) matching the real-time collision metrics of the participant to prevent learning plateaus and optimize cognitive mapping.
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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Real-world Collision Rate (RCR)
時間枠：At the completion of the 10-session training curriculum (Week 5).
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The cumulative number of physical obstacle impacts or structural contact errors recorded per 100 meters during the final real-world post-test field navigation trial.
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At the completion of the 10-session training curriculum (Week 5).
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2026年1月7日
一次修了 (実際)
2026年4月29日
研究の完了 (実際)
2026年5月19日
試験登録日
最初に提出
2026年6月4日
QC基準を満たした最初の提出物
2026年6月8日
最初の投稿 (実際)
2026年6月11日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2026年6月11日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2026年6月8日
最終確認日
2026年6月1日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- KSRG-2026-053-3
- KSRG-2026-053 (その他の助成金/資金番号：King Salman center for Disability Research)
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
はい
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
いいえ
米国FDA規制機器製品の研究
いいえ
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。
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