Ученые Сколтеха разработали интерфейс DroneLight, позволяющий пользователю движением руки управлять небольшим дроном для создания световых изображений или букв. Новый интерфейс может применяться для удаленной связи, развлекательных приложений и даже поисково-спасательных операций. Статья о новой разработке была опубликована на сервере препринтов arXiv.org и представлена на Международной конференции IEEE по взаимодействию между роботом и человеком (IEEE RO-MAN 2020).
Ученые из Лаборатории интеллектуальной космической робототехники Сколтеха Дмитрий Тетерюков, Роман Ибрагимов и Николай Жердев разработали систему, которая позволяет легко управлять микрокоптером, оснащенным светодиодами для создания световых изображений. Для этой цели исследователи использовали миниатюрный квадрокоптер Crazyflie 2.0 размерами 92 × 92 × 29 мм, который весит всего 27 граммов и оснащен светоотражателем и панелью управляемых светодиодов RGB.
Система управления дроном состоит из перчатки, оснащенной инерциальным измерительным блоком (IMU – электронное устройство, отслеживающее движение руки пользователя) и базовой станции, на которой реализован алгоритм машинного обучения. Алгоритм сопоставляет движения руки оператора с заранее заданными буквами или изображениями, и дрон по его команде направляет на них свет. Для целей эксперимента исследователи использовали пять латинских букв (S, K, O, L и J) и обучили алгоритм классификатора случайного леса (random forest) устанавливать связь между движениями руки оператора и соответствующей траекторией дрона.
Ученые планируют и дальше развивать свою систему путем добавления в набор данных новых жестов, расширения «алфавита» и создания более точного и быстрого алгоритма 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», – отмечает Дмитрий Тетерюков.
