Dispositivo para personas con discapacidad visual guía con sonido 3D

Dispositivo para personas con discapacidad visual creado en la EPN convierte obstáculos en sonido. Así funciona y esto le falta.

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Para José Proaño, los obstáculos suenan como agua que cae. Él no ve. Cuando probó el chaleco que se desarrolla en la Escuela Politécnica Nacional (EPN), escuchaba una cascada cada vez que algo se interponía en su camino. El sonido llegaba desde el lugar donde estaba el obstáculo. Y subía de volumen a medida que se acercaba. Para no chocar, solo tenía que alejarse del agua.

Para Proaño, la experiencia fue buena: el sonido sí le ayudó a esquivar lo que tenía delante. El chaleco es negro y lleva una cámara de dos lentes a la altura del pecho, una pequeña computadora y una batería. Es un prototipo del Laboratorio de Simulación Numérica y Análisis Computacional (Lasinac) de la EPN. Mientras funciona, con una computadora y un router aún se hacen ajustes.

🦯 ¿Por qué importa un dispositivo para personas con discapacidad visual?

El bastón blanco y el perro guía siguen siendo los mejores aliados de una persona con discapacidad visual. Pero tienen límites. El bastón no alcanza lo que está a la altura del pecho o de la cabeza, como una rama o un letrero. Y ninguno de los dos describe lo que hay alrededor.

Ese vacío es el que busca llenar el equipo de la EPN. Su meta es que la persona sepa dónde está un obstáculo, y qué es, antes de tocarlo. Los resultados se publicaron el 30 de abril de 2026 en la revista científica Applied Sciences. El artículo, de acceso abierto, se titula ‘Assisted Navigation for Visually Impaired People Using 3D Audio and Stereoscopic Cameras’ (Navegación asistida para personas con discapacidad visual con audio 3D y cámaras estereoscópicas).

¿Cuántas personas con discapacidad visual hay en Ecuador?

En Ecuador, 58 879 personas han registrado una discapacidad visual. Son el 11,6% de las 507 024 personas con discapacidad del país, según el corte del 19 de mayo de 2026 del Registro Nacional de Discapacidades. Esos datos los genera el Ministerio de Salud Pública (MSP), que califica la discapacidad, y los difunde el Consejo Nacional para la Igualdad de Discapacidades (Conadis).

Quito reúne a 10 259 de esas personas, casi una de cada cinco. Solo Guayas, con 11 618, supera a Pichincha, que suma 11 455. Muchas viven con una pérdida grave. Cuatro de cada diez (38,5 %) tienen un grado de discapacidad de 75% o más. Además, la discapacidad visual se concentra en la edad adulta: el 37,1% tiene 65 años o más. Los hombres son mayoría, con el 58,7%.

El registro también crece. Desde enero de 2018, los casos aumentaron 13,6% en el país y 41,7% en Quito.

Estas cifras solo cuentan a quienes tienen el carné de discapacidad, que se entrega desde un grado de 30%. Las personas con baja visión que no se han calificado no aparecen.

💡 ¿Cómo nació el dispositivo para personas con discapacidad visual en la EPN?

Todo empezó con una fábrica a oscuras. José Francisco Lucio, ingeniero en sistemas y computación y actual coordinador del Lasinac de la EPN, estudiaba un posgrado en modelado computacional y simulación numérica. Terminó trabajando en realidad virtual acústica, es decir, en recrear por computadora cómo suena un espacio.

Con su director de tesis escribió un artículo con una idea: usar sonido tridimensional para guiar la evacuación de una fábrica sin visibilidad. Luego se hizo una pregunta. “Si se puede utilizar para hacer una evacuación en condiciones de cero visibilidad, tranquilamente se podría utilizar para ayudar a personas con discapacidad visual”, recuerda.

Así arrancó el proyecto, en 2016. Lucio buscó a sus colegas del Departamento de Automatización y Control Industrial de la EPN, que sabían detectar obstáculos con cámaras. Ellos se encargaron de “ver”. El equipo de Lucio, del Departamento de Informática y Ciencias de la Computación, se encargó de traducir lo que las cámaras veían a sonido. Un año después, en noviembre de 2017, ambos grupos mostraron sus primeros avances en las Jornadas JISIC de la EPN.

🎧 Así funciona el chaleco que convierte los obstáculos en sonido

El dispositivo hace tres cosas a la vez: mira, se orienta y suena. Primero, mira. La cámara del pecho tiene dos lentes separados 12 centímetros, como dos ojos. Al comparar las dos imágenes, calcula a qué distancia está cada objeto, entre medio metro y 20 metros. Por debajo de medio metro ya no sirve avisar: la persona estaría casi encima del obstáculo.

Después, se orienta. Un cintillo en la cabeza lleva un sensor de movimiento. Si la persona gira la cabeza, el sonido se ajusta para que siga llegando desde donde está el obstáculo.

Por último, suena. La computadora genera la cascada con un filtro que imita cómo la cabeza y las orejas transforman un sonido antes de que llegue al oído. Así, el cerebro lo ubica en el espacio. Todo el proceso, desde la imagen hasta el sonido, toma unos 55 milisegundos. No necesita internet ni GPS, y la batería dura unas tres horas.

Hay un detalle curioso. Ese filtro se calculó con una cabeza artificial, no con la de cada usuario. “Todos los humanos tenemos una forma muy particular de escuchar”, explica Lucio. Depende del tamaño de las orejas, de la cabeza y hasta del torso. Por eso, al principio, la cascada no suena igual de natural para todos. “Con el tiempo se acostumbra”, asegura.

🤖 También se incorporó la IA al dispositivo para personas con discapacidad visual

Las cámaras dicen dónde está el obstáculo. La inteligencia artificial dice qué es. Basta con presionar un botón en la cintura para que una voz nombre lo que la persona tiene enfrente: una persona, un poste, unas gradas. Para lograrlo, el equipo adaptó una red neuronal llamada Yolo, muy usada para reconocer objetos en imágenes. La entrenó con 30 764 fotos para que identificara 11 tipos de objetos, entre ellos bicicletas, buses, autos, perros, personas, postes y gradas. Los postes y las gradas no venían en las bases de datos públicas, así que el equipo los añadió por su cuenta.

Los resultados del artículo tienen dos caras. Por un lado, cuando el sistema reconoce un objeto, casi siempre acierta: su precisión es de 95%. Por otro, todavía se le escapan muchos. De cada 100 objetos presentes en las imágenes de prueba, detectó unos 33. Los autores lo describen como un sistema “conservador”: habla poco, pero rara vez se equivoca.

Los objetos de la calle son su mayor reto. Al reconocer postes y gradas, su confianza promedio fue de 51% y 59%, respectivamente. Esa es una de las tareas pendientes para la siguiente versión.

🧪 ¿Cómo les fue a las 20 personas con discapacidad visual que probaron el dispositivo?

Veinte personas se pusieron el chaleco. Diez tienen discapacidad visual; las otras diez ven, pero hicieron la prueba con los ojos vendados. Cada una recorrió el mismo espacio 10 veces.

La prueba fue en un aula de la EPN, sobre una cuadrícula de 6 por 3,6 metros pintada en el piso. Cinco estudiantes hacían de obstáculos: se paraban quietos en lugares que cambiaban en cada recorrido. Los participantes no podían usar las manos ni el bastón. Solo tenían el sonido.

Antes de empezar, cada persona recibía una explicación de 10 minutos y le medían la cabeza y las orejas. Luego venían 40 minutos de prueba. En promedio, hubo medio contacto por recorrido, con cinco obstáculos en el camino. Lucio aclara que no fueron choques de frente: “Eran básicamente roces mínimos en el hombro”. Cada recorrido tomó unos 48 segundos.

GrupoContactos promedio por recorridoTiempo promedio (segundos)
Personas con discapacidad visual0,5745,49
Personas con los ojos vendados0,4250,51
Fuente: tablas 2 y 3 del artículo de Applied Sciences.

Las personas con discapacidad visual tuvieron un poco más de roces, pero la diferencia no es significativa en términos estadísticos. En cambio, sí fueron más rápidas. Los autores lo atribuyen a su experiencia para moverse sin referencias visuales.

⚠️ Lo que el dispositivo todavía no puede hacer

El chaleco sabe cuando hay algo delante, pero no cuando falta algo. “No estaríamos preparados para obstáculos a nivel de piso, como un hueco”, reconoce Lucio. Pero, tampoco se ha probado en la calle, con obstáculos que se mueven, como gente caminando o autos.

Las pruebas revelaron otro problema: los audífonos. Los del prototipo cubren las orejas, y quienes lo probaron se sintieron incómodos. Para una persona con discapacidad visual, el oído es su principal forma de orientarse. “Las personas con discapacidad visual se basan mucho en el oído”, dice Lucio. Por eso, la siguiente versión usará audífonos de conducción ósea, que transmiten el sonido por vibración desde el hueso junto al oído y dejan el oído libre.

Proaño añade una advertencia: el chaleco no se puede entregar sin más. “Al comienzo no es que sea difícil, sino que es novedoso”, explica. “Debería haber un entrenamiento como el que hicimos, porque darle directamente a una persona, no. Siempre tiene que haber una capacitación para el uso correcto”. El artículo coincide: el tiempo de entrenamiento fue corto. Y está el tamaño. “Estar cargando una minicomputadora ahí en la calle no parece muy práctico”, admite el investigador.

📊 En qué etapa está el dispositivo para personas con discapacidad visual

Según Lucio, el prototipo está en el nivel 5 de 9 en la escala de madurez tecnológica, conocida como TRL por sus siglas en inglés. La creó la Nasa para medir qué tan cerca está una tecnología de salir al mercado: el nivel 1 es la idea; el 9, el producto en uso.

En el nivel 5, la tecnología ya funciona en un entorno que se parece al real, pero todavía bajo control. El nivel 6 exige un piloto en condiciones reales, y del 7 al 9 se pasa a la comercialización (guía TRL, Coral).

Para el chaleco, ese entorno controlado fue un aula con obstáculos quietos. El siguiente salto es salir a la vereda, con huecos, gente que camina y el ruido del tráfico.

🏛️ Diez años de trabajo con fondos públicos

El chaleco se ha financiado con dinero de la EPN, una institución educativa pública. Según Lucio, en estos diez años se han invertido unos 100 mil dólares, sin apoyo externo. La patente del dispositivo está en trámite desde 2020.

Conseguir aliados en el sector público no ha sido fácil. “Las puertas son un poquito más duras de abrir”, dice Lucio, sobre todo cuando se pide financiamiento. El respaldo llegó por otro lado: de las propias personas con discapacidad visual. “Fuimos a decir quién se anima a participar en la prueba y hubo un montón de voluntarios”.

El trabajo tampoco ha sido de una sola persona. Por el proyecto han pasado estudiantes de pregrado, maestría y doctorado de la EPN. Y el artículo científico lo firman, junto a Lucio, sus colegas del Lasinac: Erick Herrera y Henry Paz; Daniel Sanaguano, de la EPN y la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo; Luis Bravo, de la Udla, y Roberto Tenenbaum, de la U. Federal de Santa Maria, en Brasil.

📱 Lo que viene: llevar el dispositivo al celular

El sueño del equipo es que el chaleco desaparezca y todo quepa en un teléfono. Pero hay un problema técnico. Las dos cámaras de un celular están demasiado juntas para medir distancias como lo hacen los lentes del chaleco. Por eso, el equipo trabaja en una versión con una sola cámara, apoyada en inteligencia artificial.

Para lograrlo, Lucio necesita un socio: un fabricante de celulares dispuesto a integrar la tecnología. La idea sería vender el servicio, no un aparato. También imaginan otros usos, como guiar con sonido a cualquier persona dentro de un centro comercial.

El tiempo dependerá del dinero. Los proyectos de transferencia tecnológica de la EPN reciben unos 15 mil dólares, según Lucio. Para un financiamiento mayor, el equipo deberá esperar la próxima convocatoria de la universidad, a fines de este año. Si la gana, calcula unos tres años más hasta la siguiente versión.

Mientras tanto, la cascada sigue sonando en un aula de la Politécnica. El reto ahora es que suene en la calle.


Preguntas sobre el dispositivo para personas con discapacidad visual

❓ ¿Cómo funciona el dispositivo para personas con discapacidad visual de la EPN?

Avisa de los obstáculos con el sonido de una cascada. Una cámara de dos lentes en el pecho calcula la distancia a cada objeto. Luego, unos audífonos reproducen la cascada desde la dirección del obstáculo, y su volumen sube a medida que la persona se acerca. Para esquivarlo, basta con alejarse del sonido.

❓ ¿Qué resultados tuvo en las pruebas el dispositivo para ?

Hubo en promedio medio contacto por recorrido, en un espacio con cinco obstáculos. Lo probaron 20 personas, 10 con discapacidad visual y 10 con los ojos vendados, en un aula de la EPN. Según el investigador José Francisco Lucio, esos contactos fueron roces mínimos en el hombro, no choques de frente.

❓ ¿Para qué sirve la inteligencia artificial del dispositivo?

Para decirle a la persona qué objeto tiene enfrente. Al presionar un botón en la cintura, una voz nombra el obstáculo, como una persona, un poste o unas gradas. Cuando reconoce un objeto acierta en el 95 % de los casos, pero todavía detecta solo uno de cada tres objetos presentes.

❓ ¿Cuándo podrá usarse fuera del laboratorio?

No hay fecha. Según Lucio, el prototipo está en el nivel 5 de 9 de madurez tecnológica: funciona en un entorno controlado. El equipo quiere llevarlo a un celular, pero necesita un fabricante aliado y más financiamiento. Si lo consigue, calcula unos tres años hasta la siguiente versión.

❓ ¿Cuántas personas tienen discapacidad visual en Ecuador?

Son 58 879 personas registradas, según el corte del 19 de mayo de 2026 del Ministerio de Salud Pública (MSP), que difunde el Conadis. Quito concentra 10 259. Cuatro de cada diez tienen un grado de discapacidad de 75% o más. El registro solo incluye a quienes tienen carné, que se entrega desde un grado de 30%.


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