Американские инженеры научились управлять дроном мышцами руки
За последние несколько лет дроны стали частью современной технологической жизни. Это уже давно не просто развлечение: дроны широко используют в военной сфере, для доставки товаров, люди устраивают соревнования (гонки) на них. Кстати, именно дроны стали одним из эффективных способов отслеживать больных с коронавирусом и людей на карантине в Сингапуре и других наиболее развитых городах мира. В большинстве случаев управление такими устройствами осуществляется при помощи стиков на пульте управления, однако инженеры из США смогли настроить дрон так, чтобы он реагировал на сокращения мышц в человеческой руке.
Интересно, автомобилями они тоже так управлять умеют?
Управление дроном жестами
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) создали специальный контроллер, который считывает движения руки и активность мышц, а затем превращает полученные данные в команды для дрона. Например, если человек с надетым браслетом сделает движение кистью вправо, дрон повторит это за ним и повернет направо. При движении вверх — дрон наберет высоту, и так далее.
Чтобы это реализовать, ученые разместили на предплечье электродный браслет, а также закрепили над бицепсом и трицепсом две пары электродов. Браслет измеряет активность мышц в районе предплечья, а электроды — мышц, которые располагаются чуть выше. Таким образом устройство охватывает почти все мышцы руки. При движении мышечных клеток возникает электрический потенциал, который и стал основой нового вида управления дроном.
Для распознавания жестов инженеры специально разработали набор алгоритмов, а чтобы дрон понимал, когда кулак отклоняется в сторону, была создана нейросеть.
Управлять дроном можно с помощью четырех видов жестов. Поворот кулака позволяет передвигать дрон вверх, вниз, влево или вправо соответственно. Чтобы начать движение вперед, оператор должен просто сжать кулак, чтобы остановиться — сжать мышцы в районе плеча. Кроме того, дрон способен вращается вокруг вертикальной оси, достаточно просто повращать кулаком (как на утренней зарядке). Исследователи утверждают, что главное преимущество их решения в том, что браслет и набор электродов не нуждаются в калибровке каждый раз, когда человек захочет управлять дроном таким способом. То есть даже я или вы можете надеть его, и система все равно будет корректно распознавать все движения мышц. В процессе испытаний инженеры сделали более 1 500 жестов — точность их распознавания дроном составила 82%.
На самом деле это не первая попытка ученых управлять дронами с помощью жестов. Соответствующие наработки есть даже у крупных производителей квадрокоптеров (той же DJI) — дрон уже способен сам лететь за хозяином и даже понять его движения, однако все эти системы работают на основе камеры. В темноте или на большом расстоянии задействовать подобный способ управления просто невозможно. Другое дело — устройства для отслеживания движения рук, которые способны отслеживать жесты по показаниям акселерометра и гироскопа. Но и у них есть сильная погрешность, если, например, человек сделает несколько движений подряд. В случае с американскими инженерами из MIT погрешность минимальная, и дрон может работать даже в полной темноте. Правда, максимальную дистанцию работы ученые не раскрывают.
Где можно использовать дрон
Зачем это нужно? Например, полиция устроила погоню за нарушителем и решила задействовать дрон. Офицер может за несколько секунд разместить у себя на руке подобный браслет, запустить дрон и управлять им не с помощью пульта, а мышцами своей руки. При пеших погонях такая тема точно пригодится. И было бы еще круче, если бы у полицейского было устройство наподобие Google Glass, где он смог бы отслеживать картинку с камеры дрона.
