Conozca la FlyJacket la Wearable inteligente que te permite controlar un dron con los movimientos de tu cuerpo
Se necesita mucha práctica para volar un dron con confianza. Tanto si se trata de un multirotor como de un avión teledirigido, están ocurriendo muchas cosas complicadas a la vez, y la mayoría de los sistemas de control ni siquiera son un poco intuitivos. El punto de vista en primera persona que ofrecen las cámaras montadas en drones y los auriculares VR ayuda, pero todavía tienes que intentar usar un par de palos móviles para controlar un robot volador, lo que requiere experiencia y concentración.
La EPFL ha desarrollado un sistema mucho mejor para el control de los zánganos, quitando los palos y sustituyéndolos por movimientos intuitivos y cómodos de todo el cuerpo. Es un exoesqueleto blando de la parte superior del cuerpo llamado FlyJacket, y con él puesto, puedes pilotear un zángano de ala fija encarnando el zángano -extiende tus brazos como si fueran alas, y lanzar o rodar tu cuerpo hará que el zángano se incline o ruede, todo mientras lo experimentas directamente en una realidad virtual inmersiva.
Hemos visto algunos proyectos que exploran la misma idea básica que FlyJacket; el más notable es probablemente Birdly, que es una especie de plataforma en la que te acuestas mientras llevas unos auriculares de RV, agitando los brazos como un pájaro mientras un abanico sopla aire en tu cara. Tendrá más sentido si ves el vídeo, y parece que a la gente le gusta, pero no es exactamente portátil (o barato) y la cantidad de control que obtienes está bien para la RV, pero no es ideal para pilotar un avión teledirigido en la vida real.
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FlyJacket, por otro lado, fue diseñado para ser portátil y asequible. Desarrollado en el Laboratorio de Sistemas Inteligentes de la EPFL, dirigido por el profesor Darío Floreano, el exousto no requiere mucho entrenamiento ya que es intrínsecamente tan intuitivo. Puede parecer un poco incómodo, pero esos apoyabrazos (que son removibles) lo hacen cómodo para el uso a largo plazo al descargar el peso de los brazos extendidos hacia las caderas. Los sensores en el traje detectan el movimiento del cuerpo y traducen el cabeceo del torso (doblando hacia adelante y hacia atrás) en cabeceo de zánganos, y el balanceo del torso (doblando hacia los lados) en balanceo de zánganos. Vale la pena notar que ninguno de estos movimientos requiere que tus brazos estén estirados, o que tus brazos se muevan en absoluto, pero es instintivo que las personas sostengan sus brazos cuando pretenden volar, y se sienten más cómodas con su nivel de control cuando lo hacen.
«La experiencia comienza cuando te pones la FlyJacket, ya que te da la sensación de llevar un traje de superhéroe. Como el control del avión no tripulado es muy intuitivo, el usuario se sumerge directamente en el vuelo y puede empezar a explorar directamente el entorno. Casi instantáneamente te encarnas en el zángano» -Carine Rognon, EPFL
Además de ser un método de control fácil e intuitivo, el FlyJacket también ofrece otras ventajas. Los investigadores encontraron que las personas pueden volar más consistentemente con el exousto que con un controlador tradicional, tal vez porque terminas sintiendo el movimiento del dron con tu cuerpo, proporcionando retroalimentación que no obtienes con un controlador. Las personas también reportaron sentir menos mareo por movimiento inducido por la RV, lo cual puede deberse a una menor desconexión entre el movimiento que ven sus ojos y el movimiento que siente el resto de su cuerpo (y especialmente su oído interno).
Para obtener más detalles sobre FlyJacket, incluyendo lo que es usar y si podría haber un producto comercial en marcha, hablamos por correo electrónico con Carine Rognon, uno de los miembros del equipo de la EPFL, que acaba de publicar un artículo sobre el proyecto en IEEE Robotics and Automation Letters.
A continuación , transcribimos la entrevista por IEEE Spectrum
IEEE Spectrum: ¿Qué te hizo decidirte a desarrollar el FlyJacket?
Carine Rognon: Los drones se están volviendo cada vez más omnipresentes. Pueden extender la percepción humana al espacio tridimensional y permitirnos aumentar nuestro campo de acción de una manera sin precedentes. Sin embargo, los drones necesitan entrenamiento y destreza para ser bien controlados, lo que limita su uso a usuarios altamente entrenados. Por lo tanto, queríamos hacer más natural e intuitiva la interacción entre el zángano y el ser humano para crear una simbiosis entre ellos. La idea era ir más allá de mejorar la interacción logrando una encarnación de lo humano en el zángano. Para ello, queríamos un dispositivo que se monte directamente sobre la piel y cerca de un objeto de la vida cotidiana.
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¿Puede describir lo que se siente al volar un avión teledirigido a través de la FlyJacket?
La experiencia comienza cuando te pones la FlyJacket, ya que te da la sensación de llevar un traje de superhéroe. Como el control del avión no tripulado es muy intuitivo, el usuario se sumerge directamente en el vuelo y puede empezar a explorar directamente el entorno. Casi instantáneamente te encarnas en el zángano.
¿Qué tiene una posición de «vuelo» que facilita o hace más intuitivo el pilotaje de un avión teledirigido?
El movimiento para controlar el zángano ha sido derivado de un estudio previo realizado por nuestro grupo de investigación, el cual analizó qué movimiento corporal harían las personas intuitivamente si fueran un zángano. Por lo tanto, los movimientos para controlar el drone usando el FlyJacket son intuitivos. Mientras que el uso de un joystick necesita entrenamiento, el FlyJacket permite a la mayoría de la gente controlar el drone en pocas decenas de segundos. De hecho, la variación de rendimiento entre los participantes fue significativamente menor cuando se usó la FlyJacket que cuando se pilotaba el avión con un joystick. Además, a medida que las personas utilizan toda la parte superior del cuerpo y no sólo las puntas de los dedos, tienen retroalimentación cinestética y vestibular debido a su cambio de posición de la parte superior del cuerpo. Además, la inmersión se profundiza por el hecho de que la interacción con el drone es directa, ya que no pasa a través de una herramienta física como cuando se utiliza un joystick.
¿Existe algún potencial comercial para FlyJacket?
Sí, definitivamente hay un buen potencial comercial. El diseño de la chaqueta se centró en mantener el material y las tecnologías a bajo precio para tener un producto asequible. Además, es lo suficientemente pequeño como para caber en una mochila para ser llevado en el campo y adaptable a muchas morfologías por lo que muchos tipos de cuerpo pueden utilizar la misma chaqueta. Ya hemos replicado múltiples versiones de la chaqueta para su uso en otros proyectos de investigación.
¿En qué estás trabajando ahora?
Estamos trabajando en usar más grados de libertad en el cuerpo para añadir más comandos al drone; entre otras cosas para controlar la velocidad del drone. Actualmente, sólo se utiliza el torso para pilotar un avión teledirigido. Por lo tanto, los grados de libertad de los brazos están disponibles para implementar nuevos comandos. Actualmente estamos investigando una forma intuitiva de controlar el acelerador de un avión no tripulado, lo que permitiría controlar la velocidad de vuelo. También se debe estudiar el control del guiñada para controlar un cuadricóptero. Sin embargo, el objetivo es mantener el control del drone tan natural como sea posible y por lo tanto debe permanecer simple para que el usuario pueda centrarse en otras tareas como la inspección o dar comandos vocales a otro miembro del equipo.
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También estamos trabajando en añadir retroalimentación háptica para tener una interacción bidireccional entre el dron y el humano. En nuestro último estudio, hemos añadido el guiado háptico mediante el uso de cables para mejorar el rendimiento en vuelo. Actualmente también estamos investigando si esta guía háptica acelera el aprendizaje. Y estamos trabajando en renderizar la sensación de volar a través de la retroalimentación táctil en el torso con una colaboración con el Collaborative Haptics and Robotics in Medicine (CHARM) Lab de la Universidad de Stanford.
El profesor Floreano nos dice que FlyJacket es uno de los primeros resultados tangibles de un proyecto interdisciplinario mucho más amplio llamado The Symbiotic Drone, que está «dirigido al desarrollo de tecnologías que podrían crear una simbiosis entre un robot humano y uno no antropomórfico», afirma.
«Concebí este proyecto durante un descanso sabático hace unos años, mientras leía la literatura sobre el sueño de volar, y me interesé en la capacidad de los humanos de transformarse en un organismo diferente a una escala diferente, en un espacio diferente y con capacidades sensorio-motoras diferentes». Esta es una idea extraordinariamente convincente que va mucho más allá del vuelo.
Puedes imaginar, por ejemplo, cómo un exousto que permite al usuario correr y saltar podría aplicarse para controlar un robot cuadrúpedo, con más velocidad y fuerza de la que cualquier humano podría experimentar por sí solo. O, tal vez no puedas imaginarlo, no estoy completamente seguro de que pueda entender fundamentalmente cómo sería eso sin realmente intentarlo.
Algún día podremos encontrarnos con la capacidad de habitar robots de una multitud de tamaños y formas diferentes, pero con un control intuitivo y encarnado que nos permita sentirnos como si fuéramos ellos, en lugar de simplemente controlarlos. Es emocionante pensar en ello, y aunque todavía no hemos llegado a ese punto, FlyJacket definitivamente ha puesto en marcha el concepto.
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