允許用戶預測環境未來變化的系統

當機器人和人類在共享的環境中交互時，對于他們而言，以防止碰撞或事故的方式移動非常重要。為了減少碰撞的風險，機器人專家開發了許多技術來監視環境，預測人類在其中的未來動作，確定機器人的安全軌跡并相應地控制其運動。

但是，預測人類行為并預測人類用戶的運動可能會非常困難。另一方面，確定機器人的未來動作要容易得多，因為通常對機器人進行編程以完成特定目標或執行特定動作。如果人類用戶可以預料到機器人的運動及其對周圍環境的影響，則他/她應能夠輕松調整其行為，以避免發生事故或碰撞。

考慮到這一點，日本九州大學的研究人員最近創建了一個系統，該系統允許人類用戶預測環境的未來變化，從而可以為他們的決策提供信息并指導他們的行動。該系統在Advanced Robotics上發表的一篇論文中提出，它編譯了一個數據集，其中包含有關同一環境中家具，物體，人和機器人的位置的信息，然后生成可能在近期發生的事件的模擬。這些模擬通過虛擬現實(VR)或增強現實(AR)耳機呈現給人類用戶。

研究人員在論文中寫道：“為了確保用戶自然地感知未來的事件，我們開發了一種名為“預覽現實”的不久將來的感知系統。“預覽現實包括一個信息結構化的環境，一個VR顯示器或一個AR顯示器以及一個動態模擬器。”

為了收集有關共享環境中不同對象，機器人和人類位置的信息，研究人員使用了許多策略性放置的傳感器，包括光學跟蹤器和RGB-D相機。光學跟蹤器監視物體或機器人的運動，而RGB-D攝像機主要跟蹤人的動作。

然后，將傳感器收集的數據饋送到運動計劃器和動力學模擬器。從特定人類的角度出發，這兩個系統組件結合在一起，使研究人員可以預測給定環境中的變化并合成在不久的將來可能發生的事件的圖像。

然后，人類用戶只需戴上VR耳機或AR顯示器即可查看這些合成圖像。在耳機或顯示器上，圖像放置在用戶實際周圍的圖像上，以清楚地說明將來可能發生的變化。

研究人員在他們的解釋中說：“用戶的視點即VR顯示器或AR顯示器的位置和方向，也可以通過信息結構化環境中的光學跟蹤系統或AR顯示器上的SLAM技術來跟蹤。”紙。“該系統提供了人與機器人系統之間的人性化通信，并且人與機器人可以通過預先直觀地顯示人類可能的危險狀況來安全地共存。”

預覽現實可以作為傳統防撞系統的替代品和補充，這些常規防撞系統旨在識別機器人的安全軌跡。將來，該系統可用于增強各種室內環境中人與機器人之間交互的安全性。在接下來的研究中，研究人員計劃擴展和簡化他們進一步開發的感知系統，例如，通過創建可以在智能手機或其他便攜式設備上訪問的更輕便，更實惠的版本。