为了让操纵无人机更“感同身受”,一些玩家会在无人机装摄影机,透过眼镜从第一人称视角(FPV)观看无人机飞行;就像玩赛车或飞行游戏常见那般,明明使用摇杆操控,使用者身体却不自觉跟着动起来,好像真的化身为无人机在空中飞行。
这种习惯也让瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)团队决定展开一项研究:我们是否可直觉的运用“身体”来控制装置?
EPFL 转译神经工程(Translational Neuroengineering)实验室、论文的主要作者 Jenifer Miehlbradt 表示,团队的目标是设计一种控制方法,让使用者易于上手并只要较少的精力关注,进而专注在像搜索、救援等更重要的问题。
“运用身体操作能带给使用者实际飞行的感觉,另一方面,遥控器设计简单,但要用来从远处精准控制飞行物体可能有挑战性。”
研究对象戴上 VR 头盔来操作虚拟无人机时,团队透过使 19 个红外线标志观察研究对象常见的运动模式。研究人员最终确认只需要躯干上 4 个标志,便可让使用者有效控制无人机。
将运用身体操控与使用遥控器的情况相比之后,研究人员发现身体运动的直觉性明显让使用者可更好控制,同时学习曲线也更简单,使用者只需极少的训练便可掌握用身体控制飞行的技巧。
EPFL 研究员 Carine Rognon 则将研究更前推了一步,开发出用于驾驶无人机的“飞行外套”(FlyJacket),让使用者不需在身上黏贴额外的运动探测器,透过轻巧的服装便能将身体动作转化为控制命令。
飞行外套使用非常直觉,即使第一次穿上的驾驶员也可快速掌握有挑战性的内容。除了可产生身临其境且直觉的飞行控制体验,飞行外套也可释放人手完成其他任务。
“我们已证实驾驶可佩戴数据手套为无人机提供额外的命令,像是起飞、降落,或指出从无人机视角看到的有兴趣景色,这些位置会立即出现在地图上。”
虽然 EPFL 飞行外套距离商业化还有一段距离,但意大利 NCCR Robotics 教授、Bertarelli 基金会主席 Silvestro Micera 认为,EPFL 团队透过分析数据,开发出这种非常简单直觉的方法,未来同样也可运用在人、机器或作业操作,“这个方法明显改善了非人型机器人的远端操作性”。
这项研究已经刊载在《PNAS》期刊。
- All the right moves: Fly jacket turns your body into an intuitive joystick
(首图来源:EPFL)