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这种外骨骼设备可以让你变成鸟,用身体控制无人机飞行
爱因斯坦 2018-04-21
导语

能不能用一种更直观的控制方式来指挥无人机?比如就像鸟一样。

很多游戏都讲究一个沉浸感,但现实状况是这样的,游戏里的人物跑过来,飞过去,而控制他们的玩家只是在手柄上按按钮,甚至不会从沙发上站起来。说实话,这种体验很割裂,远远谈不上沉浸感。无人机控制也一样,飞机模拟的是鸟,而我们还在笨拙地用手指来操控飞行。能不能用一种更直观的控制方式来指挥无人机?比如就像鸟一样。

▍像鸟儿一样张开双臂,控制无人机飞行

EPFL(瑞士洛桑联邦理工学院)的研究人员开发出了一种更好的无人机操控系统,可以让你抛弃操纵杆,伸开双臂模拟鸟的动作,更直观地控制固定翼无人机。这是一套叫做「FlyJacket」的外骨骼设备,穿上它就可以像鸟一样张开双臂,戴上 VR 眼镜模拟真实的无人机视角,你可以通过身体的前倾后仰控制无人机俯仰,转动身体控制无人机拐弯。所有的体验就像人真的飞在空中一样。

这样的控制系统有什么好处?首先是直观,就像小时候张开双臂跑跳一样,这是一种本能的控制动作,所以用 FlyJacket 外骨骼控制无人机,要比传统的操纵杆简单得多。为了让你能长时间使用,手臂的力量通过支架下放到了腰部,外骨骼中的传感器会感应到身体运动,身体的前后弯曲被设置成无人机的俯仰,身体左右转动则是控制方向。

研究人员还发现,用外骨骼模拟飞行比控制杆要更平稳,这可能是因为人身体得到的反馈更接近无人机。同时,VR 眼镜的晕眩感也弱了许多,这也是由于眼睛看到的运动和身体得到的反馈比较一致。

▍让人类的感知不受身体条件所限

其实用 VR 眼镜来模拟飞行的设备之前就出现过,苏黎世大学推出过一个叫「Birdly」的飞行模拟器,用鼓风机、VR 眼镜和一系列复杂的机械模拟天空环境。没有操纵杆、鼠标和按钮,你需要做的是像鸟一样挥动翅膀。这套设备的飞行体验要真实得多,物理反馈、细节控制、视觉效果都十分震撼。但要用它来控制无人机就不现实了,首先是设备太复杂,不便携,其次造价也很贵。

与 Birdly 相比,FlyJacket 商业化的可能性更高,整套设备用的都是造价偏低的材料和技术,尺寸也足够小,可以放入背包中带走。

目前 FlyJacket 的操控主要靠身体来完成,研究人员还在开发更多的命令动作,比如控制飞行速度,当然,原则还是要直观、自然。

VR 设备和各种传感器技术越来越强大,人类的感知不再受自己的身体条件限制,我们能以更直观的方式控制、体验其他设备。不管是游戏中还是现实里,这会让更多普通人享受到从前体验不到的快乐,而不仅仅限于专业人员。

文章链接:

Carine Rognon, et al, "FlyJacket: An Upper Body Soft Exoskeleton for Immersive Drone Control," IEEE Robotics and Automation Letters, Volume: 3, Issue: 3, July 2018, Page(s): 2362 - 2369, DOI: 10.1109/LRA.2018.2810955

(本文来源:极客公园;)

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作者 爱因斯坦

科研工作者

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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