Управление действиями роботов, традиционно, осуществляется при помощи компьютера с мышью или специализированного контроллера, напоминающего пульт дистанционного управления радиоуправляемыми моделями. Используя элементы управления на пульте или движения мышью по экрану компьютера, человек-оператор управляет движениями робота и его исполнительных органов, имеющих шесть степеней свободы, действуя в трех пространственных измерениях. Качественное управление роботом при таком подходе требует наличия у оператора достаточного опыта в этом деле, который набирается только при помощи достаточно длительного процесса обучения и тренировок.
Но в ближайшем будущем различные робототехнические устройства должны прочно войти в нашу повседневную жизнь. И для этого будет требоваться, чтобы управление их действиями было не сложнее, чем управление работой простейших бытовых приборов. В связи с этим многие исследовательские группы работают над разработкой интерфейсов новых типов, назначением которых является упрощение процесса управления роботами. Не так давно мы рассказывали о такой системе, разработанной в Нью-Йоркском университете (New York University), в которой используется мобильный телефон или планшетный компьютер с камерой и специализированная система дополненной реальности.
Разработка подобной системы была закончена недавно и специалистами из Технологического института Джорджии. Во многом функции этой системы схожи с функциями системы, о которой было упомянуто чуть выше, обе системы позволяют просто указать роботу объект и обозначить операцию, которую с ним необходимо выполнить. А более примитивные действия, такие, как перемещения самого робота и его исполнительных органов, выполняются автоматически при помощи использования библиотеки стандартных алгоритмов.
Метод управления, используемый специалистами из Джорджии, основан на использовании всего одной камеры, установленной на роботе, данные от которой используются для составления трехмерной карты окружающей среды. Все остальное делается сложными алгоритмами, работающими в процессоре системы управления роботом, который сам определяет форму объекта воздействия, точки его захвата и траектории перемещения.
"Более того, система управления роботом на основе имеющихся данных может вынести предположения о форме объекта в тех областях, которые не попадают в поле зрения его камеры или скрыты другими объектами" - пишут исследователи, - "Это делается таким же образом, как это делает человек, представляя себе заднюю часть бутылки, к примеру, когда он смотрит на нее спереди".
Для испытаний эффективности работы нового интерфейса управления исследователи привлекли студентов, которые никогда не имели дела с роботами и их управлением. Перед студентами была поставлена задача выполнить при помощи робота определенные действия, используя традиционный способ управления в одном случае, и новый интерфейс - в другом. На выполнение задачи отводилось достаточно мало, около двух минут времени, и, выполняя задачу традиционным путем студенты допускали за это время в среднем по четыре грубых ошибки. При использовании нового интерфейса некоторые из студентов изредка допускали максимум одну ошибку, что говорит об эффективности нового подхода.
"Разрабатывая новую систему управления, мы переложили на плечи робота выполнение всех простейших действий" - пишут исследователи, - "И такой подход сработал на все 100 процентов. Люди, не имеющие никакого опыта работы с роботами стали способны эффективно управлять их действиями, производя достаточно привычные им манипуляции и действия мышью на экране компьютера".
А на приведенном ниже видеоролике мы предлагаем нашим читателям самостоятельно ознакомиться с принципами новой системы управления действиями роботов и вынести оценку эффективности ее работы.
