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喬治亞理工大學(xué)的研究者們近日發(fā)明了一個(gè)可以識(shí)別人臉特征和手勢(shì)的迷你飛艇機(jī)器人。該機(jī)器人擁有一個(gè)3D打印工作臺(tái)和一個(gè)迷你攝像機(jī)，飛行的功能則由捆綁的氫氣球完成。研究者表示，飛艇機(jī)器人可以收集到如“眼神猶豫”或“渴望的笑容”等面部表情，人們可以通過(guò)手勢(shì)引導(dǎo)飛艇的運(yùn)動(dòng)軌跡，這款機(jī)器人可以應(yīng)用于大型商場(chǎng)，引導(dǎo)人們選擇正確的貨架。另外，飛艇收集到的表情可以幫助研究者更好地理解人們與飛行機(jī)器人的交互過(guò)程。

喬治亞理工大學(xué)該項(xiàng)目主管 Fumin Zhang 博士說(shuō)：“機(jī)器人專家和心理學(xué)家已經(jīng)對(duì)人類與地面機(jī)器人交互的過(guò)程有了很多研究，但是目前還沒(méi)有相關(guān)技術(shù)用來(lái)研究我們?nèi)绾闻c飛行機(jī)器人進(jìn)行交互。常規(guī)無(wú)人機(jī)的使用和人機(jī)交互是目前的一個(gè)熱門(mén)話題，但是人們也許更想和一個(gè)緩慢移動(dòng)的玩具式飛行機(jī)器人進(jìn)行更多互動(dòng)。”

飛艇機(jī)器人由一個(gè)直徑18或36英寸的氣球搭載一個(gè)3D打印的工作臺(tái)，18英寸的飛艇機(jī)器人可負(fù)載量為5克，36英寸的負(fù)載量為20克。飛艇的圓形形狀雖然不利于人工操控，但是相比于其他研究者使用的齊柏林式飛艇（如下圖），這種圓形形狀更有利于快速改變轉(zhuǎn)向。

目前，Zhang 博士已經(jīng)向吉尼斯世界記錄遞交了了最小自動(dòng)行駛飛艇的申請(qǐng)。

對(duì)于這款飛艇機(jī)器人的場(chǎng)景應(yīng)用，研究者給出這樣的設(shè)想：未來(lái)機(jī)器人專家們能夠了解人們的需求和人們與可飛行的陪伴式機(jī)器人的交互情況，那么這種飛艇機(jī)器人將會(huì)真正活躍在人們的生活中。Zhang 博士說(shuō)到：“人類導(dǎo)購(gòu)在非常擅長(zhǎng)分析顧客是否需要幫助，機(jī)器人也可以做到這一點(diǎn)。我們可以想象一下，當(dāng)你進(jìn)入一家硬件售賣(mài)店，門(mén)口的飛艇機(jī)器人開(kāi)始向你打招呼，準(zhǔn)備協(xié)助你進(jìn)行物品選購(gòu)，它們會(huì)通過(guò)識(shí)別表情和手勢(shì)，帶你去想去的貨架?！?/p>

另外，飛艇機(jī)器人的頂部裝有自由飛行裝置，避免多個(gè)飛艇機(jī)器人在飛行時(shí)相撞或者重疊飛行。如果在飛行中發(fā)生重疊上下情況，處于下方的飛艇上的四軸飛行器（見(jiàn)下圖）會(huì)被上方的飛艇的氣流所影響，容易發(fā)生墜落事故。喬治亞理工的電子工程教授 Magnus Egerstedt 解釋說(shuō)：“地面機(jī)器人一般都有安內(nèi)置的‘泡泡狀’的安全裝置，避免相撞事故，我們的飛行器也必須設(shè)置一個(gè)‘嚴(yán)禁觸碰’的圓柱體范圍，來(lái)避免多個(gè)飛艇氣流的相互影響。飛艇們就像是戴了一頂虛擬的安全帽?！毖芯空邆冋f(shuō)，只要飛艇間保持兩英尺的距離，就不會(huì)發(fā)生飛行事故，所以必須保證多個(gè)飛艇在同一平面飛行，而不能一上一下地飛行。

研究團(tuán)隊(duì)的博士生 Li Wang 通過(guò)將多個(gè)四軸飛行器一同飛行相互靠近的多次實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)了最適合的安全范圍：只要兩個(gè)飛行器的距離小于0.6米（23.6英寸），飛行器就會(huì)墜落。Wang 用這個(gè)結(jié)果開(kāi)發(fā)了一個(gè)算法，使飛艇在飛行途中對(duì)既定飛行軌跡實(shí)時(shí)做出微調(diào)，避免距離過(guò)小而墜落。這個(gè)安全算法也是 Egerstedt 教授和 Wang 未來(lái)研究的一個(gè)部分，他們的研究關(guān)注控制大型機(jī)器人隊(duì)伍和多個(gè)機(jī)器人之間的交互作用。Egerstedt 教授解釋道：“未來(lái)空中可能有越來(lái)越多的飛行機(jī)器人從事各種運(yùn)輸或救援任務(wù)，一個(gè)人是無(wú)法同時(shí)控制大規(guī)模的機(jī)器人隊(duì)伍的，所以我們需要機(jī)器人們可以自行控制，保持隊(duì)伍秩序?！?/p>

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