利用虚拟现实技术控制机器人群

纽约大学的工程师编写了一套增强现实(AR)软件来操控真实世界的机器人。

原作者：Alyssa Pagano

机器人正变得越发身手不凡、越发自主，然而在非实验环境下，它们仍然需要人们的帮助才能完成任务，为此，机器人研究者仍在不断寻找新的方法，使操作员无需大量训练就可以控制机器人。

图片来源：视频截图

纽约大学的Jared Alan Frank已经转向利用增强现实(AR)技术来开发一套运行在普通的智能手机或者平板电脑上的机器人控制软件。这套系统利用手机或者平板电脑设备的相机从场景中捕获图像，并将虚拟物体投射到图像上。这和其他的增强现实软件的套路是相同的，但是这样一来，用户只需在屏幕上轻按和滑动就可以控制机器人移动或者拾取物体。

来自纽约大学Tandon工程学院机械工程专业的博士研究生Frank介绍说，“你不再需要那些研究机器人的人做项目时经常用到的实验室级的贵重仪器了，比如运动捕捉系统。”

使用苹果公司的软件开发平台Xcode，Frank编写了一套应用程序，这套软件可以检测环境中的机器人和物体，并创建虚拟网格和坐标系，从而保持对屏幕上物体的跟踪。用户可在自己的手机或者平板上操控物体并观察机器人在现实世界中完成所需的动作。应用程序的命令通过WiFi发送给机器人。当前这一版机器人使用树莓派(Raspberry Pi)作为机器人的主控制器。

为了让他的软件理解环境信息(机器人和物体)，Frank在机器人和他想让机器人移动的物体上放置了可视标签。首先，用智能手机或者平板电脑的摄像头拍摄场景，然后应用程序可以在场景中检测到这些标签，并利用检测信息保持对被标记物体的跟踪。这些标签(也称为基准标记)常用于AR应用程序中，可以将物理标记和物体整合到虚拟世界中。

易操作性是这项技术的主要特点之一。但Frank强调，这项技术的另一个优点是其移动性。他解释说，如果你只用一个移动设备(手机、平板)就能控制一群机器人，那么使机器人突破实验室环境的限制就会更容易实现。

下一步，Frank打算在建筑工地或者工厂测试这项技术。为此他可能需要对现有软件和硬件进行一些改进，以确保它们能在真实世界条件下安全、可靠的运行。但他最主要的目标还是让机器人系统尽可能简单和易用。

Frank说，“我们真正想要做的，是让那些以前不会操作机器人的人，掏出他们的手机、平板，就可以轻轻松松控制机器人”。

本文译自 IEEE Spectrum，由 荔枝冰糖葫芦 编辑发布。