Ученые из Сколковского института науки и технологий разработали интерфейс DroneLight, который позволяет пользователю движениями руки управлять дроном и создавать различные световые изображения. Его можно использовать для удаленной связи, развлекательных приложений и поисково-спасательных операциях. Разработка была представлена на Международной конференции IEEE по взаимодействию между роботом и человеком (IEEE RO-MAN 2020), посвященная ей статья опубликована на сервере препринтов arXiv.org.
Сегодня дроны используются в различных сферах. Однако управление ими все еще остается достаточно сложным делом, которое требует специальной подготовки и дополнительного оборудования. Поэтому разработчики сейчас активно пытаются упростить взаимодействие человека с дроном.
«Управление полетом — задача очень непростая, поскольку для управления полетом дрона и стабилизации его траектории пользователю приходится работать джойстиком. Сделать так, чтобы дрон двигался плавно и мог, например, нарисовать букву, под силу только очень опытному оператору, а для неподготовленного пользователя это задача практически невыполнима», — рассказал один из авторов статьи, профессор Сколтеха Дмитрий Тетерюков.
Ученые из Лаборатории интеллектуальной космической робототехники Сколтеха разработали систему, которая позволяет легко управлять микрокоптером, оснащенным светодиодами для создания световых изображений. Ученые использовали квадрокоптер Crazyflie 2.0. Его размеры 92x92x29 мм, а весит он всего 27 граммов. Квадрокоптер оснащен светоотражателем и панелью управляемых светодиодов RGB. Система управления же состоит из перчатки, которая отслеживает движение руки пользователя и базовой станции, где реализован алгоритм машинного обучения.
Этот алгоритм сопоставляет движения руки человека с заранее заданными буквами или изображениями, на которые дрон по команде направляет свет. Ученые использовали пять букв латинского алфавита — S, K, O, L и J. Они обучили алгоритм классификатора случайного леса (random forest) устанавливать связь между движениями руки оператора и соответствующей траекторией дрона. В дальнейшем ученые планируют дальше развивать свою разработку, добавляя в нее набор новых жестов, расширяя «алфавит» и создавая более быстрый и точный алгоритм машинного обучения.
«Наиболее интересным приложением может стать DroneMessenger, позволяющий пользователям не только обмениваться сообщениями и смайликами на расстоянии, но и наблюдать за игрой света в звездную ночь. Еще одним приложением может быть шоу дронов, в котором оператор сможет генерировать “живые” световые изображения на небе в режиме реального времени. Наконец, система SwarmCanvas позволит пользователям, находящимся на значительном удалении друг от друга, совместно создавать световую картину на холсте ночного неба. В настоящее время системы для шоу дронов способны лишь воспроизводить заранее заданные световые анимации», — отметил Тетерюков.