日本年輕教授研發(fā)機(jī)械臂背包 可用vr遠(yuǎn)程控制

2018-08-07 18:34來(lái)源://

原標(biāo)題：日本年輕教授研發(fā)機(jī)械臂背包 可用vr遠(yuǎn)程控制

導(dǎo)語(yǔ)：遠(yuǎn)程操縱的可穿戴機(jī)械手臂誕生，未來(lái)或可輔助殘疾人進(jìn)行復(fù)健運(yùn)動(dòng)。智東西8月7日消息，東京的慶應(yīng)義塾大學(xué)設(shè)計(jì)研究生院近日研發(fā)了一款名為fusion的機(jī)器人背包，它由助理教授yamen saraij領(lǐng)導(dǎo)、聯(lián)合東京大學(xué)共同研發(fā)，旨在探索人們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)機(jī)械來(lái)共同控制一個(gè)人的身體。盡管saraij表示目前這款設(shè)備并不完善，但他認(rèn)為這個(gè)設(shè)備在未來(lái)可以用于遠(yuǎn)程醫(yī)療和教學(xué)。 一、用vr遠(yuǎn)程控制機(jī)械臂 圖中，與saraij互動(dòng)的兩只細(xì)長(zhǎng)機(jī)械臂實(shí)際上是由另一個(gè)人在遠(yuǎn)程控制的，另一名控制者需要佩戴oculus rift vr頭盔，通過(guò)它，控制者可以和saraij共享視野，并使用特殊的手持控制器來(lái)控制機(jī)械臂。oculus rift控制器上的不同按鈕可實(shí)現(xiàn)不同的手指功能：操作員可以用一個(gè)按鈕同時(shí)移動(dòng)每個(gè)機(jī)器手的小指，中指和中指，而拇指和食指則由不同的按鈕控制。fusion更像是傳統(tǒng)的機(jī)器人和可穿戴設(shè)備的融合：兩條靈活的機(jī)械手臂通過(guò)背包依附在使用者身上，同時(shí)連接在背包上的攝像頭給遠(yuǎn)程操縱者提供了良好的視野。 saraiji與慶應(yīng)義塾大學(xué)和東京大學(xué)的同事共同研發(fā)的這款機(jī)器人背包將在8月份溫哥華舉行的siggraph計(jì)算機(jī)圖形與技術(shù)交互大會(huì)上展出，目前fusion除了能做到握手、擊掌等簡(jiǎn)單的動(dòng)作外，還可以輔助使用者抓起各種物體以及協(xié)助操縱者完成各種動(dòng)作。

事實(shí)上，這不是saraiji第一次研發(fā)依附在人身上的機(jī)器人：他和研究人員之前創(chuàng)造了一套名為metalimbs的可穿戴機(jī)械手臂，佩戴者用腳便可親自控制該設(shè)備，而不需要其他操作者。然而，與他人共同控制自己的機(jī)械手臂則是一個(gè)完全不同的概念。saraiji說(shuō)：“下一步，我們想探索如果有另一個(gè)人能從某種意義上依附并控制你的身體，會(huì)發(fā)生什么？能否幫助人類進(jìn)行一些更復(fù)雜的工作？” 二、機(jī)械臂的構(gòu)造 這款機(jī)器人背包內(nèi)配有一臺(tái)負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)的微型電腦，同時(shí)，它還連接了一臺(tái)微型控制器，這樣才能精確定位機(jī)械手臂的位置，并計(jì)算需要在機(jī)械關(guān)節(jié)上施加多少壓力。每條機(jī)械手臂都與背包相連，手臂上的七個(gè)關(guān)節(jié)能確保它做出各種靈活的動(dòng)作。同時(shí)，還有一個(gè)配有兩個(gè)攝像機(jī)的頭部與手臂相連，它能提供遠(yuǎn)程操作者清晰的視野，當(dāng)操作者轉(zhuǎn)動(dòng)他們的頭部時(shí)，攝像機(jī)也會(huì)做出相應(yīng)的動(dòng)作。這款可穿戴手臂由一個(gè)重達(dá)21磅的電池供電，可維持機(jī)械手臂工作長(zhǎng)達(dá)一個(gè)半小時(shí)。

三、機(jī)械臂的應(yīng)用 saraiji表示：“目前，這款設(shè)備仍處于測(cè)試階段，但我們期望在未來(lái)將它應(yīng)用與多種不同的場(chǎng)景中。例如，醫(yī)生可以通過(guò)接觸患者受損的身體以治療他的肌肉并糾正他的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步了解患者的傷勢(shì)。在工業(yè)方面，該技術(shù)可用于培訓(xùn)工廠的工人，在這些領(lǐng)域中，專家可以用機(jī)械臂教授技能，或者從攝像機(jī)中指導(dǎo)工人的工作?！?談到開(kāi)發(fā)這款機(jī)械臂的原因，saraiji說(shuō)道：“目前我們?cè)谑褂眠h(yuǎn)程通信工具進(jìn)行指導(dǎo)時(shí)有一個(gè)很常見(jiàn)的問(wèn)題——觀點(diǎn)脫節(jié)（the disjointed point of view），這導(dǎo)致在遠(yuǎn)程協(xié)作時(shí)很難做到相互理解。之前有設(shè)備通過(guò)分享視角來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但現(xiàn)在我們想更進(jìn)一步——分享一個(gè)人的軀體，讓其他人可以真正依附在測(cè)試者身上，與他一起執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)，因此我們才設(shè)計(jì)了這款背包。” 盡管saraiji宣稱fusion機(jī)械手臂可用于輔助病人的康復(fù)治療，但麻省理工學(xué)院的機(jī)器人科學(xué)家赫爾馬諾·伊戈·克雷布斯（hermano igo krebs）卻認(rèn)為，這個(gè)項(xiàng)目并不適用于康復(fù)訓(xùn)練。但他可以想象它在很多不同的情況下都很有用。例如，協(xié)助外太空的宇航員，或者是一個(gè)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)療護(hù)理人員。 saraiji和他的團(tuán)隊(duì)目前正不斷改進(jìn)這一機(jī)器背包，希望把這個(gè)項(xiàng)目變成真正造福于人的產(chǎn)品。在即將到來(lái)的溫哥華siggraph計(jì)算機(jī)圖形和技術(shù)互動(dòng)會(huì)議上，fusion將得到業(yè)內(nèi)更多專家的關(guān)注，“如何將這一初具雛形的設(shè)計(jì)變?yōu)槌墒斓漠a(chǎn)品？”這是saraiji的團(tuán)隊(duì)下一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。 原文來(lái)自：technologyreview、acmsiggraph