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该软件使机器人可以在虚拟现实中进行控制王若琪【新闻】

文章来源：仓鼠娱乐网 | 2022-08-20

该软件使机器人可以在虚拟现实中进行控制

即使自主机器人擅长自行做事，但在很多情况下，人类可能仍需要介入并取得控制权。

布朗大学计算机科学家开发的新软件使用户可以使用虚拟现实来远程控制机器人，尽管物理上相距遥远，但仍可以帮助用户沉浸在机器人周围。

该软件通过互联网将机器人的手臂和夹具以及其内置的摄像头和传感器连接到现成的虚拟现实硬件上使用手持控制器，用户只需移动自己的手臂就可以控制机器人手臂的位置以执行复杂的操纵任务。

用户可以进入机器人的金属外壳并获得第一人称视角的环境，或者可以在机器人周围走来走去以第三人称视角进行场景勘测，以较易完成手头的任务为准。在机器人和虚拟现实单元之间传输的数据足够紧凑，可以以最小的延迟通过Internet发送，从而使用户可以远距离引导机器人。

布朗领导该系统开发的研究生戴维?惠特尼说：“我们认为，在需要进行一些灵巧操作的任何情况下，这都是有用的。“我们具体想到的三个例子是化解炸弹，在受损的核设施内工作或在国际空间站上操作机械臂。”

惠特尼与布朗的本科生埃里克·罗森共同领导了这项工作。两者都在布朗的人类到机器人实验室工作，该实验室由计算机科学助理教授斯特凡妮·泰莱克斯领导。

本周在智利举行的国际机器人研究研讨会上发表了一篇描述该系统并评估其可用性的论文。

即使是非常先进的机器人，也常常使用一些不太复杂的方法进行远程控制-通常是键盘或类似视频游戏控制器和二维监视器的工具。惠特尼和罗森说，这对于像驾驶轮式机器人或飞行无人驾驶飞机这样的任务非常有效，但是对于更复杂的任务可能会出现问题。

惠特尼说：“对于像操纵具有很大自由度的机械臂这样的事情，键盘和游戏控制器不是很直观。” 而且，将三维环境映射到二维屏幕上可能会限制人们对机器人居住空间的感知。

惠特尼和罗森认为虚拟现实可能会提供更直观和身临其境的选择。他们的软件将百特研究机器人与HTC Vive连接在一起，HTC Vive是带有手动控制器的虚拟现实系统。该软件使用机器人的传感器创建机器人本身及其周围环境的点云模型，并将其传输到连接到Vive的远程计算机上。

用户可以看到耳机中的空间，并且可以在耳机内部四处走动。同时，用户可以从机器人的腕式摄像机观看实时高清视频，以获取要执行的操纵任务的详细视图。

在他们的研究中，研究人员表明，他们可以为用户创造一个身临其境的体验，同时保持数据负载足够小，使其可以通过Internet进行传输，而不会分散注意力。

例如，罗德岛州普罗维登斯市的用户能够使用41英里外位于马萨诸塞州剑桥市的机器人执行操纵任务-将塑料杯一个个地堆叠在另一个杯子中。

在其他研究中，与传统的键盘和显示器界面相比，在虚拟现实中，有18个新手用户能够以66％的速度完成杯子堆叠任务。用户还报告称更喜欢虚拟界面，他们发现与键盘和显示器相比，操作任务的要求更低。

罗森认为执行任务的速度提高是由于虚拟现实的直观性界面。

罗森说：“在虚拟现实中，人们可以像移动身体一样移动机器人，因此无需考虑就可以做到。” “这使人们能够专注于手头的问题或任务，而不会增加试图弄清楚如何移动机器人的认知负担。”

研究人员计划继续开发该系统。第一次迭代的重点是使用固定在环境中的机器人进行的相当简单的操纵任务。他们想尝试更复杂的任务，然后将操纵与导航结合起来。他们还想尝试混合自主权，即机器人自己完成一些任务，而用户接管其他任务。

研究人员已经在网上免费提供了该系统。他们希望其他机器人研究人员可以尝试一下，并朝着自己的新方向发展。