کنترل پهپادها با حرکت دست؛ نوآوری پیشرفته پژوهشگران ژاپنی

نوآوری ژاپنی‌ها در کنترل پهپادها

با گسترش کاربرد ربات‌ها در محیط‌های بزرگ و پویا، فناوری‌های هوایی به دلیل قابلیت حرکت آزادانه در فضای سه‌بعدی اهمیت فزاینده‌ای یافته‌اند. این ربات‌ها در مناطق خطرناک یا دور از دسترس بسیار مفید هستند. اگرچه هدف نهایی، دستیابی به استقلال کامل ربات‌هاست، اما حضور انسان در چرخه کنترل برای اطمینان از ایمنی و قابلیت اطمینان عملیات همچنان ضروری است.

کنترلرهای سنتی قادر به بهره‌گیری کامل از ظرفیت شش درجه آزادی ربات‌های پرنده همه‌جهته نیستند. سیستم جدید توسعه‌یافته توسط محققان ژاپنی این محدودیت را برطرف می‌کند. این سیستم دارای چهار حالت کنترلی مجزا است که هر یک برای نیازهای خاصی طراحی شده‌اند:

• حالت کروی: بهینه شده برای حرکات با برد طولانی، که در آن بازوی اپراتور به عنوان محور قطبی عمل کرده و پهپاد جهت حرکت دست را دنبال می‌کند.
• حالت دکارتی: مناسب برای ناوبری در مسیر مستقیم، که حرکت دست را در یک سیستم مختصات محلی تفسیر می‌کند.
• حالت عملیاتی: امکان دستکاری دقیق اجسام را با مرتبط ساختن مستقیم حرکت و موقعیت دست با اقدامات پهپاد فراهم می‌سازد.
• حالت قفل‌شونده: به پهپاد اجازه می‌دهد موقعیت و جهت خود را حفظ کند، که به اپراتور امکان می‌دهد بدون تأثیر بر وضعیت ربات، موقعیت یا زاویه دید خود را تغییر دهد.

برای جابجایی بین این حالت‌ها، محققان از یک دستکش دیتا و سیستم تشخیص ژست استفاده کرده‌اند. این امکان را به اپراتور می‌دهد که تنها با حرکات انگشتان خود و بدون نیاز به دستگاه‌های ورودی خارجی، حالت کنترل را تغییر دهد.

آزمایش‌های میدانی و چشم‌انداز آینده

تیم آزمایشگاه دراگون کارایی سیستم خود را با آزمایش‌های واقعی شامل عبور از موانع، ناوبری در راهروها و انجام وظیفه چرخاندن یک شیر مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج نشان‌دهنده تأخیر بین ۰.۳ تا ۰.۵ ثانیه در ردیابی مسیر بین دست و پهپاد بود که برای وظایف با سرعت پایین مناسب ارزیابی شد.

اپراتورها حالت کروی را بصری‌ترین حالت گزارش کردند، هرچند تشخیص فاصله شعاعی همچنان چالش‌برانگیز بود. حالت عملیاتی بالاترین سطح دقت را ارائه داد، اما نبود بازخورد لمسی، حس کردن تماس با اشیای فیزیکی را دشوار می‌ساخت.

تیم تحقیقاتی در نظر دارد در آینده این سیستم را به یک مجموعه کاملا مستقل تبدیل کند. این امر 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.