Digital Twin Smart Educational Platform for Visually Impaired Navigation Training
2026년 6월 8일 업데이트: 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…
연구 개요
상세 설명
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...
연구 유형
중재적
등록 (실제)
30
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.
연구 장소
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Cairo, 이집트
- Special Education Resource Rooms
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참여기준
연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
아니
설명
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.
공부 계획
이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 지지 요법
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 더블
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 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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활성 비교기: 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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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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Real-world Collision Rate (RCR)
기간: 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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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
연구 기록 날짜
이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
2026년 1월 7일
기본 완료 (실제)
2026년 4월 29일
연구 완료 (실제)
2026년 5월 19일
연구 등록 날짜
최초 제출
2026년 6월 4일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2026년 6월 8일
처음 게시됨 (실제)
2026년 6월 11일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2026년 6월 11일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2026년 6월 8일
마지막으로 확인됨
2026년 6월 1일
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
- KSRG-2026-053-3
- KSRG-2026-053 (기타 보조금/기금 번호: King Salman center for Disability Research)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
예
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
아니
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
아니
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