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拥抱300公里外的人?意大利理工学院开发完全沉浸式iCub3化身系统

发布时间:2024-01-26 15:48 来源:盖世汽车   阅读量:17941   

盖世汽车讯 据外媒报道,在过去四年里,意大利理工学院人工智能和机械智能(AMI)实验室的研究团队开发出名为iCub3系统的先进化身技术,并在现实场景中进行了持续测试。

操作人员利用该系统可以远程访问300公里外的地点,在各种活动和电视节目中为观众提供娱乐服务,并参加由全日空航空公司赞助的机器人国际挑战赛——全日空阿凡达X大奖赛(ANA Avatar XPrize)。

在发表在期刊《科学机器人》上的论文中,该团队强调了他们面临的挑战,以及用于开发化身系统的解决方案。他们的方法强调了超越实验室范围进行研究的重要性,并解决因现实世界变化而产生的困难,旨在开发强大的类人机器人平台,使其快速融入经济和生产系统。

该IIT AMI实验室的研究团队由意大利研究人员Daniele Pucci协调,大约包括50名研究人员。该iCub3化身系统主要由机器人iCub3和名为iFeel的可穿戴技术(可以跟踪人体运动)组成。

该化身系统设计旨在帮助人类操作员实现类人机器人化身,包括运动、操纵、语音和面部表情等方面,并具有全面的感觉反馈,包括视觉、听觉、触觉、重量和触摸方式。这是由IIT与意大利国家工伤保险研究所合作开发的。

该研究团队在三个不同的真实场景中测试并定制了iCub3化身系统:

2021年11月,在第一次测试中,热那亚的一名操作人员对位于威尼斯双年展(Biennale di Venezia,大约在300公里外)的化身进行控制,从而有可能远程参观该意大利艺术展。此次面临的挑战是,在有限的测试时间内,确保两个站点之间实现稳定的远程通信。此外,考虑到艺术展览的微妙性,机器人的运动以及与周围环境的互动必须保持谨慎和安全性。

Pucci的团队利用IIT可穿戴iFeel套装来跟踪操作人员的身体动作,接着该化身系统将这些动作传输到威尼斯的iCub3机器人身上,使其能够复制用户在热那亚做出的动作。操作人员可对机器人的身体部位进行精确控制,包括手指和眼睑。此外,通过定制触觉设备,操作人员能够感受到来自远程位置的拥抱。通过标准的光纤互联网连接进行流式传输,大约会出现100毫秒的延迟。

2022年6月,该团队在意大利数字创新节We Make Future Show上进行第二次测试。位于热那亚的操作人员需要控制里米尼音乐节场地上的机器人。该机器人的任务是在剧院舞台(大约有2000名观众)上从人类那里接收和运输有效负载。此次演出是在相当大的电磁干扰下现场进行的。IIT研究团队引入专门的触觉设备,使操作人员能够感知机器人所承受的重量,并增强了机器人的表达能力,以娱乐观众。

2022年11月,在洛杉矶举行的全日空阿凡达X大奖赛中,每个化身均由不属于该团队的人员操作。他们需要在25分钟内完成10项不同的任务。因此,研究人员可以测试该系统的极限。IIT团队为机器人的双手配备了传感皮肤,使其能够感知被操纵物体的纹理。通过尽可能直观的机器人控制设计,操作人员能够直接控制所有的机器人部件和功能。例如,操作人员可以通过原地行走来控制机器人的运动,从而增强身临其境的感觉。此次决赛促使研究人员在运营商端开发更多的虚拟角色技术。

Daniele Pucci团队获得的经验十分重要,从而促进将iCub3化身系统转变为新型ergoCub机器人,以充分提高工作环境的可接受性。目前,印度理工学院正在开发新型人形机ergoCub,旨在充分减少工业和医疗保健工作人员在协作任务中面临的风险,并帮助他们缓解疲劳。

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