Stel je voor dat je een drone bestuurt met alleen de bewegingen van je romp en je hoofd vrij laat om rond te kijken, veel als een vogel. EPFL-onderzoek heeft zojuist aangetoond dat het gebruik van je romp om vliegmachines te besturen inderdaad meer meeslepend - en effectiever - is dan het gebruik van de al lang bestaande joystick. De resultaten zijn gepubliceerd in het nummer van vandaag van PNAS .

"Ons doel was om een ​​controlemethode te ontwerpen die gemakkelijk te leren is en daarom minder mentale focus van de gebruikers vereist, zodat ze zich kunnen concentreren op belangrijkere zaken. zoals zoeken en redden, " zegt hoofdauteur Jenifer Miehlbradt van EPFL's Translational Neuroengineering Laboratory onder leiding van Silvestro Micera, voorzitter van de Bertarelli Foundation. "Als je je romp gebruikt, krijg je echt het gevoel dat je echt vliegt. joysticks, anderzijds, zijn van een eenvoudig ontwerp, maar het kan een uitdaging zijn om het gebruik ervan te beheersen om verre objecten nauwkeurig te besturen."

De wetenschappers wilden observeren hoe mensen hun lichaam gebruiken om een ​​vliegend object te besturen, in dit geval een drone, en bepalen welke bewegingen het meest intuïtief en natuurlijk zijn - het pilootprobleem vanuit een geheel nieuw perspectief benaderen.

Ze begonnen met het volgen van de lichaamsbewegingen van 17 personen dankzij 19 markers die over het hele bovenlichaam waren geplaatst, evenals hun spieractiviteit. Elke deelnemer volgde de acties van een virtuele drone door gesimuleerde landschappen die voorbij kwamen, gezien door een virtual reality-bril.

Bewegingspatronen kwamen naar voren en de wetenschappers stelden snel torso-gerelateerde strategieën vast voor het besturen van drones:ze ontdekten dat er slechts 4 markeringen op de romp nodig waren om vluchtsimulators en echte drones effectief door een circuit van obstakels te loodsen.

Algemeen, de wetenschappers vergeleken hun rompstrategieën met joystickbesturing bij 39 personen. Ze ontdekten dat de besturing van de torso-drone beter presteerde dan de joystickbesturing in precisie, betrouwbaarheid en met minimale trainingssessies.

"Door gegevensanalyse konden we een zeer eenvoudige en intuïtieve benadering ontwikkelen die ook met andere populaties kon worden gebruikt, machines, en operaties, " zegt Micera, ook aan de Scuola Sant'Anna in Italië in Biomedical Engineering. Hij voegt toe, "De aanpak verbetert de teleoperatie van robots met niet-menselijke mechanische eigenschappen aanzienlijk."

Terwijl de PNAS resultaten bieden een echt nieuwe en volledig meeslepende pilootstrategie met een focus op het karakteriseren van de relevante rompparameters, het hoofd verlaten, ledematen, handen en voeten vrij om andere handelingen uit te voeren, hun proof-of-concept-systeem vereist nog steeds body markers en externe bewegingsdetectoren om te werken.

De volgende stappen zijn om de torso-strategie volledig draagbaar te maken voor het besturen van vliegende objecten. Het toepassingsbereik is enorm, van vluchtsimulatoren tot het besturen van drones en misschien zelfs vliegtuigen van de toekomst. Een kledingstuk dat de rompstrategie implementeert in dronecontrole zonder externe bewegingsdetectoren, werd ontwikkeld bij EPFL op basis van de PNAS bevindingen.