用飞艇机器人在商场做导购 能识别人的情绪和手势

乔治亚理工大学的研究者们近日发明了一个可以识别人脸特征和手势的迷你飞艇机器人。该机器人拥有一个3D打印工作台和一个迷你摄像机，飞行的功能则由捆绑的氢气球完成。研究者表示，飞艇机器人可以收集到如“眼神犹豫”或“渴望的笑容”等面部表情，人们可以通过手势引导飞艇的运动轨迹，这款机器人可以应用于大型商场，引导人们选择正确的货架。另外，飞艇收集到的表情可以帮助研究者更好地理解人们与飞行机器人的交互过程。

乔治亚理工大学该项目主管 Fumin Zhang 博士说：“机器人专家和心理学家已经对人类与地面机器人交互的过程有了很多研究，但是目前还没有相关技术用来研究我们如何与飞行机器人进行交互。常规无人机的使用和人机交互是目前的一个热门话题，但是人们也许更想和一个缓慢移动的玩具式飞行机器人进行更多互动。”

飞艇机器人由一个直径18或36英寸的气球搭载一个3D打印的工作台，18英寸的飞艇机器人可负载量为5克，36英寸的负载量为20克。飞艇的圆形形状虽然不利于人工操控，但是相比于其他研究者使用的齐柏林式飞艇（如下图），这种圆形形状更有利于快速改变转向。

目前，Zhang 博士已经向吉尼斯世界记录递交了了最小自动行驶飞艇的申请。

对于这款飞艇机器人的场景应用，研究者给出这样的设想：未来机器人专家们能够了解人们的需求和人们与可飞行的陪伴式机器人的交互情况，那么这种飞艇机器人将会真正活跃在人们的生活中。Zhang 博士说到：“人类导购在非常擅长分析顾客是否需要帮助，机器人也可以做到这一点。我们可以想象一下，当你进入一家硬件售卖店，门口的飞艇机器人开始向你打招呼，准备协助你进行物品选购，它们会通过识别表情和手势，带你去想去的货架。”

另外，飞艇机器人的顶部装有自由飞行装置，避免多个飞艇机器人在飞行时相撞或者重叠飞行。如果在飞行中发生重叠上下情况，处于下方的飞艇上的四轴飞行器（见下图）会被上方的飞艇的气流所影响，容易发生坠落事故。乔治亚理工的电子工程教授 Magnus Egerstedt 解释说：“地面机器人一般都有安内置的‘泡泡状’的安全装置，避免相撞事故，我们的飞行器也必须设置一个‘严禁触碰’的圆柱体范围，来避免多个飞艇气流的相互影响。飞艇们就像是戴了一顶虚拟的安全帽。”研究者们说，只要飞艇间保持两英尺的距离，就不会发生飞行事故，所以必须保证多个飞艇在同一平面飞行，而不能一上一下地飞行。

研究团队的博士生 Li Wang 通过将多个四轴飞行器一同飞行相互靠近的多次实验，最终发现了最适合的安全范围：只要两个飞行器的距离小于0.6米（23.6英寸），飞行器就会坠落。Wang 用这个结果开发了一个算法，使飞艇在飞行途中对既定飞行轨迹实时做出微调，避免距离过小而坠落。这个安全算法也是 Egerstedt 教授和 Wang 未来研究的一个部分，他们的研究关注控制大型机器人队伍和多个机器人之间的交互作用。Egerstedt 教授解释道：“未来空中可能有越来越多的飞行机器人从事各种运输或救援任务，一个人是无法同时控制大规模的机器人队伍的，所以我们需要机器人们可以自行控制，保持队伍秩序。”

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