德國(guó)卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院的研究人員最近開發(fā)了一種交互式無(wú)人機(jī)，旨在在室內(nèi)環(huán)境下(例如辦公室或?qū)嶒?yàn)室)為人類提供幫助。在arXiv上預(yù)發(fā)表的一篇論文中，研究人員介紹了他們的無(wú)人機(jī)在實(shí)驗(yàn)室中完成簡(jiǎn)單任務(wù)時(shí)所獲得的結(jié)果。

研究人員在論文中寫道：“在本文中，我們提供了一個(gè)室內(nèi)辦公室無(wú)人機(jī)助手，該助手的任務(wù)是在我們的實(shí)驗(yàn)室中執(zhí)行任務(wù)并執(zhí)行簡(jiǎn)單的任務(wù)，同時(shí)給出太空中人類的指示并與之互動(dòng)。”

研究人員采用的無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)方法以“任務(wù)”概念為中心，“任務(wù)”意味著接收輸入?yún)?shù)并滿足成功條件或“目標(biāo)”。為了成功完成任務(wù)，他們的無(wú)人機(jī)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)與任務(wù)相關(guān)的所有目標(biāo)。

研究人員在論文中解釋說(shuō)：“對(duì)于本文介紹的系統(tǒng)，輸入?yún)?shù)是在辦公室環(huán)境中飛往某個(gè)目的地(房間或人)的口頭要求。”“任務(wù)的目標(biāo)是在沒(méi)有任何手動(dòng)干預(yù)的情況下達(dá)到目標(biāo)，也不會(huì)與靜態(tài)或動(dòng)態(tài)障礙物發(fā)生碰撞。”

研究人員展示的交互式無(wú)人機(jī)是Crazyflie 2.0無(wú)人機(jī)的改良版，由一家名為Bitcraze的公司設(shè)計(jì)。它包含幾個(gè)組件：自動(dòng)語(yǔ)音識(shí)別(ASR)子系統(tǒng)，用于記錄用戶的口頭請(qǐng)求;一個(gè)對(duì)話系統(tǒng)，接收這些請(qǐng)求，進(jìn)行處理并確定辦公室內(nèi)的目標(biāo)，還有一個(gè)飛行控制器，它將無(wú)人機(jī)的軌跡規(guī)劃到所需目標(biāo)，同時(shí)努力避免與障礙物發(fā)生碰撞。

研究人員決定分別評(píng)估系統(tǒng)的每個(gè)組件，以明確確定需要完善的功能。為了評(píng)估對(duì)話系統(tǒng)，他們要求三名非英語(yǔ)母語(yǔ)者大聲地給出簡(jiǎn)單的口頭指示，例如，命令無(wú)人機(jī)飛到另一個(gè)房間或拜訪實(shí)驗(yàn)室中的另一個(gè)人。

隨后，研究人員通過(guò)向無(wú)人機(jī)展示三種不同類型的障礙物：關(guān)上的門，一個(gè)人和一個(gè)金屬長(zhǎng)凳，測(cè)試了無(wú)人機(jī)的深度感知和避免碰撞的能力。最后，他們通過(guò)使用書面說(shuō)明將系統(tǒng)發(fā)送到各個(gè)目標(biāo)房間，研究了系統(tǒng)成功完成任務(wù)的速率。

雖然發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)完成任務(wù)的成功率為77.78%，但他們發(fā)現(xiàn)它有一些局限性。例如，執(zhí)行任務(wù)失敗的最常見原因之一是，無(wú)人機(jī)在起飛過(guò)程中會(huì)略微轉(zhuǎn)彎，因?yàn)樗乃膫€(gè)螺旋槳在略有不同的時(shí)間開始運(yùn)行。