尽管机器人的能力和自主性正在不断增强,它们仍需要在人类的帮助下才能在现实世界中执行任务。这就是为什么研究人员还在不断寻找新的方法,让新手操作员在没有经过系统训练的情况下控制机器人。
纽约大学的Jared Alan Frank致力于通过增强现实(AR)技术开发一款能在智能手机或平板电脑上使用的机器人控制系统。和其他AR应用一样,该系统利用摄像装置从场景中捕捉细节并覆盖虚拟物品。不同的是,你只需要在屏幕上轻触就能使机器人移动或者捡起物体。
对此,纽约大学Tandon工程学院的机械工程博士Frank说:“人们不再需要像机器人专家那样,使用动作捕捉系统这样的实验室级别的昂贵设备来做项目了。”
通过Apple软件开发平台——Xcode,Frank开发了一款能检测到机器人本体和其他物品的APP,他还建立了与坐标系一致的虚拟网格来跟踪屏幕上的这些物体。这样,用户只需在屏幕上进行操作,机器人就会在真实环境下执行预期的动作。在当前版本中,机器人大多使用Raspberry Pi作为主控制器,操作命令通过Wi-Fi发送给机器人。
为了使这款应用能够感知环境,Frank把一些视觉标签放在了机器人和他想让机器人移动的物体上。手机或平板的摄像装置捕捉场景,App检测标签,利用这些信息,机器人就能跟踪标记物体。这些标签也被称为基准标记,常用于AR的各种应用中,能将物理地标和物体整合进虚拟世界。
易用性是这项技术的突出特点,而Frank强调的另外一个优势是它的可移动性。他解释道,如果你能用一个简单的移动设备控制成群的机器人,那么把机器人带出实验室进行操作就会比以往容易得多。这也是Frank下一步要做的,他计划在建筑工地或工厂等地检验这项技术。为了实现这个目标,他可能需要改进一些之前使用的硬件和软件,以确保它们能在现实环境条件下能够安全可靠地运行。然而,他的主要目标还是使该系统保持尽可能的简单易用。
Frank说:“我们真正想要的,是使那些以往不会操作机器人的人,能随时随地把自己的设备从口袋里取出来,去控制一个机器人。”