化身奇異博士！科學(xué)家研發(fā)新系統(tǒng)，手勢即可操縱無人機完成各種動作
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機逐漸普及，在個人消費領(lǐng)域越來越常見，無人機全球商業(yè)試產(chǎn)也正在逐漸形成。但是到目前為止，在缺乏特殊訓(xùn)練和額外的控制設(shè)備的情況下，很難直觀地控制無人機飛行。
為了解決這一問題，近日，莫斯科斯科爾科沃科技學(xué)院的 Skoltech 實驗室開發(fā)了 DroneLight 操控系統(tǒng)。該研究成果最近已以論文形式在線發(fā)表于 IEEE 國際機器人與人機交互通信國際會議。
該論文表示，這是一種新的人機交互模式，用戶直接與無人機交互，通過手勢就可以對其進行操控，減少了用戶學(xué)習(xí)無人機飛行的成本。
DroneLight 系統(tǒng)由三個部分組成：一個小型 Crazyflie 2.0 四軸飛行器，配備了一系列可編程 RGB LED ( 三色發(fā)光二極管 ) ; 配有慣性測量單元 ( 加速度計 / 陀螺儀組合 ) 的手套 ; 一臺運行基于機器學(xué)習(xí)的算法的計算機作為基站。
實驗所用的四軸飛行器尺寸較小，三圍 92x92x29 毫米，重量僅有 27 克。這一飛行器靈活性和可擴展性很強，研究人員得以將小型傳感電路安裝到主體上。飛行器底部連接有一個環(huán)形甲板，上面有十二個發(fā)光二極管，飛行過程中顯示出不同的顏色組合。
手套是 DroneLight 系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)源，由控制器、傳感器和其他模組組成。研究人員事先為手套定義了五個不同的手勢，分別是字母 S、K、O、L 和 J。
當(dāng)用戶移動佩戴手套在空中繪制字母時，手套會跟蹤這些移動軌跡并將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)交居嬎銠C。計算機算法將這些手部運動匹配到先前被教定義的字母形狀。
最后，計算機發(fā)出指令，控制發(fā)光的無人機，使其以被識別出來的字母形狀的軌跡飛行。飛行器的速度很快，對于沒有豐富的無人機飛行經(jīng)驗，要達到這樣的飛行軌跡和速度非常困難。
為了捕捉飛行器的運動軌跡，研究人員還搭建了 Vicon 運動捕捉系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含 12 個攝像頭，用于在 5x5x5 m 的空間內(nèi)跟蹤四軸飛行器，其識別進度達到了亞毫米級別。
目前，該研究小組正在向 DroneLight 系統(tǒng)輸入更多的手勢軌跡，同時，還將優(yōu)化算法，使識別更為準確和快速。
關(guān)于該研究的應(yīng)用前景，除了用于高難度的無人機表演。參與此項目的德茲米特里 · 塞瑟魯庫教授 ( Dzmitry Tsetserukou ) 提出了 無人機信使 ( DroneMessenger ) 信息傳遞系統(tǒng)，該系統(tǒng)使人可以在遠處交換信息和表情符號。
研究人員還提出可以開發(fā)一種基于 DroneLight 的新型救援報警系統(tǒng)，以替代可以發(fā)出遇險信號的信號槍。無人機上的視覺追蹤器不斷對環(huán)境進行視頻記錄，救援隊可能會在檢測到信息時得到通知，并及時完成救援。
與信號槍相比，DroneLight 系統(tǒng)不僅可以發(fā)出警報，還可以通過光繪提供有價值的信息，如地理位置坐標、遇險人數(shù)等。
編譯 / 前瞻經(jīng)濟學(xué)人 APP 資訊組
原文來源：
https://arxiv.org/pdf/2007.15171.pdf
https://www.skoltech.ru/en/2020/09/guiding-light-skoltech-technology-puts-a-light-painting-drone-at-your-fingertips/
https://newatlas.com/drones/dronelight-glove-drone-letters/
新聞名稱：化身奇異博士！科學(xué)家研發(fā)新系統(tǒng)，手勢即可操縱無人機完成各種動作
文章URL：http://m.jiaotiyi.com/article/cpscoh.html