喬治亞理工大學的研究者們近日發(fā)明了一個可以識別人臉特征和手勢的迷你飛艇機器人。該機器人擁有一個3D打印工作臺和一個迷你攝像機，飛行的功能則由捆綁的氫氣球完成。研究者表示，飛艇機器人可以收集到如“眼神猶豫”或“渴望的笑容”等面部表情，人們可以通過手勢引導飛艇的運動軌跡，這款機器人可以應用于大型商場，引導人們選擇正確的貨架。另外，飛艇收集到的表情可以幫助研究者更好地理解人們與飛行機器人的交互過程。

喬治亞理工大學該項目主管 Fumin Zhang 博士說：“機器人專家和心理學家已經(jīng)對人類與地面機器人交互的過程有了很多研究，但是目前還沒有相關技術用來研究我們?nèi)绾闻c飛行機器人進行交互。常規(guī)無人機的使用和人機交互是目前的一個熱門話題，但是人們也許更想和一個緩慢移動的玩具式飛行機器人進行更多互動。”

飛艇機器人由一個直徑18或36英寸的氣球搭載一個3D打印的工作臺，18英寸的飛艇機器人可負載量為5克，36英寸的負載量為20克。飛艇的圓形形狀雖然不利于人工操控，但是相比于其他研究者使用的齊柏林式飛艇（如下圖），這種圓形形狀更有利于快速改變轉(zhuǎn)向。

目前，Zhang 博士已經(jīng)向吉尼斯世界記錄遞交了了最小自動行駛飛艇的申請。

對于這款飛艇機器人的場景應用，研究者給出這樣的設想：未來機器人專家們能夠了解人們的需求和人們與可飛行的陪伴式機器人的交互情況，那么這種飛艇機器人將會真正活躍在人們的生活中。Zhang 博士說到：“人類導購在非常擅長分析顧客是否需要幫助，機器人也可以做到這一點。我們可以想象一下，當你進入一家硬件售賣店，門口的飛艇機器人開始向你打招呼，準備協(xié)助你進行物品選購，它們會通過識別表情和手勢，帶你去想去的貨架。”

另外，飛艇機器人的頂部裝有自由飛行裝置，避免多個飛艇機器人在飛行時相撞或者重疊飛行。如果在飛行中發(fā)生重疊上下情況，處于下方的飛艇上的四軸飛行器（見下圖）會被上方的飛艇的氣流所影響，容易發(fā)生墜落事故。喬治亞理工的電子工程教授 Magnus Egerstedt 解釋說：“地面機器人一般都有安內(nèi)置的‘泡泡狀’的安全裝置，避免相撞事故，我們的飛行器也必須設置一個‘嚴禁觸碰’的圓柱體范圍，來避免多個飛艇氣流的相互影響。飛艇們就像是戴了一頂虛擬的安全帽。”研究者們說，只要飛艇間保持兩英尺的距離，就不會發(fā)生飛行事故，所以必須保證多個飛艇在同一平面飛行，而不能一上一下地飛行。

研究團隊的博士生 Li Wang 通過將多個四軸飛行器一同飛行相互靠近的多次實驗，最終發(fā)現(xiàn)了最適合的安全范圍：只要兩個飛行器的距離小于0.6米（23.6英寸），飛行器就會墜落。Wang 用這個結果開發(fā)了一個算法，使飛艇在飛行途中對既定飛行軌跡實時做出微調(diào)，避免距離過小而墜落。這個安全算法也是 Egerstedt 教授和 Wang 未來研究的一個部分，他們的研究關注控制大型機器人隊伍和多個機器人之間的交互作用。Egerstedt 教授解釋道：“未來空中可能有越來越多的飛行機器人從事各種運輸或救援任務，一個人是無法同時控制大規(guī)模的機器人隊伍的，所以我們需要機器人們可以自行控制，保持隊伍秩序。”

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