《黑客帝國》翻過來！利用虛擬現(xiàn)實(shí)可控制機(jī)器人！

機(jī)器人正變得越發(fā)身手不凡、越發(fā)自主，然而在非實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，它們?nèi)匀恍枰藗兊膸椭拍芡瓿扇蝿?wù)，為此，機(jī)器人研究者仍在不斷尋找新的方法，使操作員無需大量訓(xùn)練就可以控制機(jī)器人。

紐約大學(xué)的Jared Alan Frank已經(jīng)轉(zhuǎn)向利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)來開發(fā)一套運(yùn)行在普通的智能手機(jī)或者平板電腦上的機(jī)器人控制軟件。這套系統(tǒng)利用手機(jī)或者平板電腦設(shè)備的相機(jī)從場景中捕獲圖像，并將虛擬物體投射到圖像上。這和其他的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件的套路是相同的，但是這樣一來，用戶只需在屏幕上輕按和滑動就可以控制機(jī)器人移動或者拾取物體。

來自紐約大學(xué)Tandon工程學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)的博士研究生Frank介紹說，“你不再需要那些研究機(jī)器人的人做項(xiàng)目時經(jīng)常用到的實(shí)驗(yàn)室級的貴重儀器了，比如運(yùn)動捕捉系統(tǒng)。”

使用蘋果公司的軟件開發(fā)平臺Xcode，F(xiàn)rank編寫了一套應(yīng)用程序，這套軟件可以檢測環(huán)境中的機(jī)器人和物體，并創(chuàng)建虛擬網(wǎng)格和坐標(biāo)系，從而保持對屏幕上物體的跟蹤。用戶可在自己的手機(jī)或者平板上操控物體并觀察機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)世界中完成所需的動作。應(yīng)用程序的命令通過WiFi發(fā)送給機(jī)器人。當(dāng)前這一版機(jī)器人使用樹莓派(Raspberry Pi)作為機(jī)器人的主控制器。

為了讓他的軟件理解環(huán)境信息(機(jī)器人和物體)，F(xiàn)rank在機(jī)器人和他想讓機(jī)器人移動的物體上放置了可視標(biāo)簽。首先，用智能手機(jī)或者平板電腦的攝像頭拍攝場景，然后應(yīng)用程序可以在場景中檢測到這些標(biāo)簽，并利用檢測信息保持對被標(biāo)記物體的跟蹤。這些標(biāo)簽(也稱為基準(zhǔn)標(biāo)記)常用于AR應(yīng)用程序中，可以將物理標(biāo)記和物體整合到虛擬世界中。

易操作性是這項(xiàng)技術(shù)的主要特點(diǎn)之一。但Frank強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)技術(shù)的另一個優(yōu)點(diǎn)是其移動性。他解釋說，如果你只用一個移動設(shè)備(手機(jī)、平板)就能控制一群機(jī)器人，那么使機(jī)器人突破實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的限制就會更容易實(shí)現(xiàn)。

下一步，F(xiàn)rank打算在建筑工地或者工廠測試這項(xiàng)技術(shù)。為此他可能需要對現(xiàn)有軟件和硬件進(jìn)行一些改進(jìn)，以確保它們能在真實(shí)世界條件下安全、可靠的運(yùn)行。但他最主要的目標(biāo)還是讓機(jī)器人系統(tǒng)盡可能簡單和易用。

Frank說，“我們真正想要做的，是讓那些以前不會操作機(jī)器人的人，掏出他們的手機(jī)、平板，就可以輕輕松松控制機(jī)器人”。