物理科技生物学-PHYICA

允许用户虚拟导汤姆的农场旅行航远程环境的机器人

科学新闻 2021-09-30 21:54:42

A robot that allows users to virtually navigate remote environments研究人员创建的虚拟临场感机器人。信用:克里希纳,马尼·巴布&普鲁德维·拉杰。两名毕业于印度卡努鲁VR Siddartha工程学院的学生创造了一种虚拟远程呈现机器人,让用户能够看到远处发生的事情,就好像他们真的在那里一样。他们的项目由V.N. Prudhvi Raj教授监督,提供了一个有价值的例子,说明如何使用机器人实时捕捉视频数据,并监控人类暂时或永久无法到达的地方。“我最近从VR悉达多工程学院的电子和仪器工程专业毕业,”创造机器人的两位研究人员马尼·巴布·戈兰特拉(Mani Babu Gorantla)和格朗迪·萨提亚·文卡塔·克里希纳(Grandhi Sathya Venkata Krishna)告诉TechXplore。“我们开发这个机器人作为我们的最终项目。它的灵感来自我们在一本名为《电子为你》的杂志上读到的一篇关于远程呈现机器人的文章。”

马尼·巴布(Mani Babu)、克里希纳(Krishna)和普鲁德维(Prudhvi)最近研究的主要目标是让用户实时看到偏远地区发生的事情。为了实现这一目标,他们创造了一个带有车载摄像头和无线网络功能的机器人,该机器人可以捕捉视频,并允许用户通过智能手机、互联网浏览器或虚拟现实耳机立即观看。

马尼·巴布和克里希纳解释说:“我们的机器人摄像头捕捉到的任何东西都可以直接传输到用户的智能手机上,智能手机也可以放在VR盒子或耳机中,让用户在VR中查看环境,就像他们实际在导航一样。“当机器人的机载摄像头随着用户的头部移动而移动时,用户感觉自己好像就在那个位置。”

最初,研究人员控制机器人的运动,并使用Arduino微控制器和树莓皮(一种没有屏幕的小型计算机)流式传输其相机拍摄的视频。他们希望确保机器人的动作与用户的头部动作相匹配。为此,他们利用加速度计和陀螺仪(即可以确定物体位置和方向的传感器),这是大多数现有设备的关键组件。

A robot that allows users to virtually navigate remote environments研究人员创建的虚拟临场感机器人。信用:克里希纳,马尼·巴布&普鲁德维·拉杰。本质上,用户智能手机中的加速度计和陀螺仪收集的数据用于确定他/她的头部运动。这些数据被传输到树莓皮设备,然后用于控制机器人摄像头的运动,以确保它们与用户的头部运动相匹配。

马尼·巴布和克里希纳解释说:“我们使用Arduino来来回回移动我们的机器人,也可以左右移动。“我们决定使用两种不同的控制器(树莓Pi和Arduino),因为虽然树莓Pi也可以控制机器人的电机,但它会有更高的RAM因此,我们给了它更多的时间来处理视频和流式传输。这给树莓派带来了更少的负担。”

尽管机器人的第一个原型是用树莓皮和Arduino制造的,但随后,研究人员用一种更复杂的设备“MyRIO”代替了这两个部件。MyRIO是一款既能作为数据处理器又能作为控制器的便携式设备;因此,它可以结合树莓Pi和Arduino设备的功能。

“最初,我们使用树莓Pi和Arduino来控制机器人,但最终,我们决定尝试使用MyRIO来代替,MyRIO更贵,但处理能力更高;因此,它可以同时完成树莓皮和阿尔杜伊诺的任务,”马尼·巴布和克里希纳说。“我们的机器人可以有许多应用。以我们大学为例,校长或系主任可以用它来监控走廊。”

虽然马尼·巴布(Mani Babu)、克里希纳(Krishna)和普鲁德维(Prudhvi)目前没有计划将他们创造的机器人商业化,但他们的工作可以为其他研究团队提供灵感,最终导致类似虚拟临场感机器人的开发。在未来,这些机器人可以用于监视远处隐蔽或危险的地方(例如,在地震或其他自然灾害中寻找幸存者),在度假时虚拟查看家庭或办公室环境,以及一系列其他应用。

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