Oculus Rift 和机械头:极客的天堂绝配

虚拟现实能让远程临场机器人更有用吗?
UPenn's DORA telepresence robot
宾夕法尼亚大学

与它的名字一样,DORA 天生就为了探索而生。具体来说,这个由宾夕法尼亚大学学生团队建造的机器人,被设计成一种探索的代理,能够以与通过其眼睛观察的人类相同的速度和灵活性移动头部。DORA 的动作映射到一个 Oculus Rift 虚拟现实头显上,所以当戴着头显的用户向左转动时,机器人也会随之而动。它提供了机器人技术中似乎前所未有的东西:颈部以上的远程临场感。

事实上,DORA,或者说 Dextrous Observational Roving Automaton(灵巧观察漫游机器人),几乎只能做这些。它是一个安装在四轮、电池供电的推车上的机器人半身像,因此它可以自行在环境中导航。但移动性并不是这个研究项目的重点。“这是关于重现身处他处的感觉,”UPenn 的本科机器人学家 John Nappo 说。“我们想,如何尽可能逼真地捕捉这一点?”

DORA 的主要任务是让消费级远程临场机器人焕发活力,这类机器无异于带有轮子的网络摄像头。像Double RoboticsiRobot 这样的公司提供远程临场模型,可以升级远程办公的体验——员工可以远程“走动”到隔间或会议室,而不是简单地通过免提电话加入。然而,这些并不是沉浸式系统。机器人操作员观看来自单个摄像头的视频,并且经常需要重新定位他们的代理的整个笨拙的身体,以便看到房间里谁刚发言,或者捕捉到能丰富人际交往的微妙的、非语言的社交线索。

当然,你大部分时间看不到远程临场机器人在办公室或工作环境之外出现,因为它们在高度结构化的走廊和隔间世界中几乎没有用处。例如,如果身体残疾的操作员想参观博物馆展览,今天的机器人比基于智能手机的 Skype 连接在运送用户方面做得更差。这就是目前消费者远程临场领域令人乏味且不那么先进的状态。

至少在理论上,DORA 是不同的。别管机器人的移动性了。关键在于那个半身像,它的制造者设想 DORA 类的系统被放置在那些值得被视为身临其境的地方。将一个放在西斯廷教堂,远程游客就能感受到作品的宏伟,而不会像谷歌的街景摄像头(及类似系统)那样提供扭曲、拼接的视图。除了完美地模拟人类在感知世界时头部转动的方向,机器人的双摄像头还模仿了我们的立体视觉。用户以 3D 方式观看,而不仅仅是好莱坞经常用来充当 3D 的笨拙的平面、纸片娃娃般的图像。“例如,你可以看到电缆的圆形边缘和曲面,”Nappo 说。

换句话说,DORA 可以用于观光以外的应用。需要精细、精确感知和操作的任务可以受益于一个可旋转、具有立体视觉的机器人头部。“我们没有为原型设计处理这些功能,但我们可以看到它被用于应急响应,”UPenn 的机械工程师 Peter Zachares 说。从拆弹到紧急分诊,Zachares 认为 DORA 可以帮助“任何用户需要近距离接触的地方”。

事实上,很难找到一种遥操作机器人不需要一个快速旋转的机器人头部。从武装无人机和军用地面机器人,到 DARPA 即将举行的机器人挑战赛中的步行式人形灾难响应者,能够至少偶尔戴上 Oculus Rift 进行远程查看的能力,可能比一整套传感器更有用。

Nappo、Zachares 和另外两名学生在过去一年里一直在研发 DORA,它已被选为下周在佛罗里达州卡纳维拉尔角举行的 Intel-Cornell Cup 竞赛的 20 个机器人之一。学生研究竞赛的最高奖金是 10,000 美元。但无论机器人是否能赢得奖金,这次活动都将为 DORA 提供迄今为止最大的舞台。Nappo 认为,如果资金充足,DORA 可以在大约两年内实现商业化,每台的价格约为 2000 美元。这足以让机器人头部开始出现在旅游景点、会议室和其他机器人上。如果 Oculus Rift 成为许多分析人士预期的“游戏规则改变者”,那么 VR 控制的机器人将紧随其后。

 

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