پژوهشگران ژاپنی با توسعه یک سیستم پیشرفته، کنترل پهپادها با حرکت دست را ممکن کردهاند. این فناوری جدید چگونه آینده رباتهای پرنده را متحول میکند؟
پژوهشگران آزمایشگاه دراگون در دانشگاه توکیو یک سیستم نوآورانه برای کنترل پهپادها با حرکت دست توسعه دادهاند که به اپراتورها اجازه میدهد رباتهای پرنده را با دقتی بسیار بالا هدایت کنند. این فناوری که در شش درجه آزادی (6-DoF) عمل میکند، با استفاده از نشانگرهای ردیابی حرکت و یک دستکش دیتا، حرکات شانه و دست اپراتور را به موقعیت و جهتگیری پهپاد مرتبط میسازد.
این سیستم با هدف رفع محدودیتهای کنترلرهای جویاستیک سنتی طراحی شده است. روش جدید، راهکاری طبیعیتر و سازگارتر برای هدایت پهپادها به ویژه در محیطهای پیچیده و ناشناخته فراهم میکند. این دستاورد میتواند نحوه تعامل انسان با رباتهای پرنده را برای همیشه تغییر دهد.
کنترل پهپادها با حرکت دست؛ نوآوری جدید ژاپنیها
با افزایش نیاز به انجام وظایف پیچیده توسط رباتها در محیطهای بزرگ و پویا، فناوریهای هوایی به دلیل قابلیت حرکت آزادانه در فضای سهبعدی محبوبیت زیادی پیدا کردهاند. این رباتها به خصوص در مناطق خطرناک یا دور از دسترس کاربرد دارند. اگرچه هدف نهایی، دستیابی به استقلال کامل رباتها است اما حضور انسان در چرخه کنترل برای عملیاتهای ایمن و قابل اعتماد همچنان ضروری است.
کنترلرهای سنتی مانند جویاستیک یا کیبورد نمیتوانند از تمام ظرفیت شش درجه آزادی رباتهای پرنده همهجهته بهره ببرند. اما چارچوب جدید که توسط محققان ژاپنی ارائه شده، این مشکل را برطرف میکند. این سیستم دارای چهار حالت کنترلی مجزا است: کروی، دکارتی، عملیاتی و قفلشونده که هرکدام برای نیازمندیهای خاصی طراحی شدهاند.
حالتهای کنترلی چگونه کار میکنند؟
دو حالت کروی و دکارتی برای حرکات با برد طولانی بهینهسازی شدهاند. در حالت کروی، بازوی اپراتور به عنوان یک محور قطبی عمل میکند و پهپاد جهت حرکت دست را دنبال میکند. حالت دکارتی نیز حرکت دست را در یک سیستم مختصات محلی برای ناوبری در مسیر مستقیم تفسیر میکند.
حالت عملیاتی امکان دستکاری دقیق اجسام را با مرتبط ساختن مستقیم حرکت و موقعیت دست با اقدامات پهپاد فراهم میسازد. با فعال شدن حالت قفلشونده، پهپاد میتواند موقعیت و جهت خود را حفظ کند. این ویژگی به اپراتور اجازه میدهد بدون تأثیر بر وضعیت ربات، موقعیت خود را تغییر دهد یا زاویه دیدش را عوض کند. برای جابجایی بین این حالتها، محققان از یک دستکش دیتا و سیستم تشخیص ژست استفاده کردهاند. به این ترتیب اپراتور تنها با حرکات انگشتان خود و بدون نیاز به دستگاههای ورودی خارجی، حالت کنترل را تغییر میدهد.
- غول باری دی جی آی از راه رسید؛ پهپاد FlyCart 100 با ظرفیت حمل 80 کیلوگرم
- تماشا کنید: رقص ۱۰ هزار پهپاد در آسمان ویتنام که رکورد گینس را شکست
- چینیها رکورد سرعت پهپاد را هم شکستند
- پهپاد Mavic 4 Pro با سه دوربین قدرتمند و قابلیتهای بینظیر معرفی شد
- برای اولین بار در جهان، ژاپن مدعی ساخت پهپادی برای ایجاد و هدایت صاعقه شد
- پهپاد جدید دی جی آی، تمام چیزی است که پلیسها نیاز دارند
آزمایشهای واقعی و برنامههای آینده
تیم آزمایشگاه دراگون کارایی سیستم خود را با آزمایشهای واقعی مانند عبور از موانع، ناوبری در راهروها و انجام وظیفه چرخاندن یک شیر آزمایش کردند. نتایج نشان داد که ردیابی مسیر بین دست و پهپاد با تأخیری بین ۰.۳ تا ۰.۵ ثانیه انجام میشود که برای وظایف با سرعت پایین کاملا مناسب است. اپراتورها حالت کروی را بصریترین حالت دانستند هرچند که تشخیص فاصله شعاعی همچنان دشوار بود.
هرچند حالت عملیاتی بالاترین سطح دقت را ارائه میداد اما نبود بازخورد لمسی، حس کردن تماس با اشیای فیزیکی را دشوار میکرد. تیم تحقیقاتی قصد دارد در آینده این سیستم را به یک مجموعه کاملا مستقل تبدیل کند. این کار مستلزم تجهیز پهپاد و دستگاههای پوشیدنی به حسگرهای داخلی برای تخمین موقعیت است. افزودن بازخورد نیرو برای تعامل دوطرفه نیز از دیگر برنامههای آینده این تیم است تا اپراتور بتواند تعاملات را به صورت آنی تجربه کند.