محققان ژاپنی با توسعه یک سیستم پیشرفته ، کنترل هواپیماهای بدون سرنشین را امکان پذیر کرده اند. چگونه این فناوری جدید آینده روبات های پرنده را تغییر می دهد؟
محققان دانشگاه توکیو یک سیستم کنترل بدون کنترل با کنترل دست را توسعه داده اند که به اپراتورها امکان می دهد روبات های پرنده را با دقت بسیار بالا هدایت کنند. این فناوری که در شش درجه آزادی (۶-DOF) فعالیت می کند ، حرکات شانه و دست اپراتور را با استفاده از نشانگرهای ردیابی حرکتی و یک دستکش داده به موقعیت و جهت گیری پهپاد مربوط می کند.
این سیستم برای پرداختن به محدودیت های کنترل کننده های سنتی جوی استیک طراحی شده است. روش جدید یک راه حل طبیعی تر و سازگارتر برای هواپیماهای بدون سرنشین ، به ویژه در محیط های پیچیده و ناشناخته ارائه می دهد. این دستاورد می تواند نحوه تعامل انسان با روبات های پرنده را برای همیشه تغییر دهد.
کنترل هواپیماهای بدون سرنشین با حرکت دست ؛ نوآوری جدید ژاپنی
با نیاز به انجام کارهای پیچیده توسط روبات ها در محیط های بزرگ و پویا ، فن آوری های هوا به دلیل توانایی حرکت آزادانه در فضای سه بعدی در فضای سه بعدی محبوب شده اند. این روبات ها به ویژه در خطرناک یا خارج از دسترس استفاده می شوند. اگرچه هدف نهایی دستیابی به استقلال کامل روبات ها است ، اما حضور انسان در چرخه کنترل هنوز برای عملیات ایمن و قابل اعتماد ضروری است.
کنترل کننده های سنتی مانند جوی استیک یا صفحه کلید نمی توانند از ظرفیت کامل شش درجه آزادی روبات های پرنده بهره مند شوند. اما چارچوب جدید ارائه شده توسط محققان ژاپنی این مشکل را حل می کند. این سیستم دارای چهار حالت کنترل جداگانه است: کروی ، دکارتی ، عملیاتی و قفل شده ، هر کدام برای نیازهای خاص طراحی شده اند.
حالت های کنترل چگونه کار می کنند؟
دو حالت کروی و دکارتی برای حرکات طولانی مدت بهینه شده است. در حالت کروی ، بازوی اپراتور به عنوان یک محور قطبی عمل می کند و پهپاد جهت حرکت دست را دنبال می کند. حالت دکارتی همچنین حرکت دستی را در یک سیستم مختصات محلی برای پیمایش در جهت مستقیم تفسیر می کند.
حالت عملیاتی امکان دستکاری دقیق اشیاء را برای اتصال حرکت مستقیم و موقعیت دستی با اقدامات پهپاد فراهم می کند. با فعال کردن حالت قفل ، پهپاد می تواند موقعیت و جهت خود را حفظ کند. این ویژگی به اپراتور اجازه می دهد تا موقعیت خود را تغییر دهد یا زاویه دید خود را تغییر دهد بدون اینکه روی وضعیت ربات تأثیر بگذارد. برای حرکت بین این حالت ها ، محققان از یک دستکش داده و یک سیستم تشخیص ژست استفاده کرده اند. به این ترتیب اپراتور بدون نیاز به دستگاه های ورودی خارجی ، حالت کنترل را فقط با حرکات انگشتان خود تغییر می دهد.
آزمایش های واقعی و برنامه های آینده
تیم آزمایشگاهی اژدها عملکرد سیستم خود را با آزمایش های واقعی مانند عبور از موانع ، پیمایش در راهروها و انجام وظیفه چرخاندن شیر آزمایش کرد. نتایج نشان داد که ردیابی بین دست و پهپاد بین ۰.۵ تا ۲.۵ ثانیه به تأخیر افتاده است که برای کارهای کم ارتفاع مناسب است. اپراتورها حالت کروی را بصری ترین مورد می دانستند ، اگرچه تشخیص فاصله شعاعی هنوز دشوار بود.
اگرچه وضعیت عملیاتی بالاترین سطح دقت را ارائه می داد ، اما عدم بازخورد لمس ، احساس تماس با اشیاء فیزیکی را دشوار کرده است. تیم تحقیقاتی قصد دارد این سیستم را به یک مجموعه کاملاً مستقل در آینده تبدیل کند. این امر نیاز به تجهیز هواپیماهای بدون سرنشین و دستگاه های پوشیدنی با سنسورهای داخلی برای برآورد موقعیت دارد. اضافه کردن بازخورد قدرت برای تعامل دو راه ، برنامه های آینده دیگری برای تیم است تا اپراتور بتواند بلافاصله تعامل را تجربه کند.