擁抱300公里外的人？意大利理工學院開發完全沉浸式iCub3化身系統

蓋世汽車訊 據外媒報道，在過去四年里，意大利理工學院人工智能和機械智能(AMI)實驗室的研究團隊開發出名為iCub3系統的先進化身技術，并在現實場景中進行了持續測試。

操作人員利用該系統可以遠程訪問300公里外的地點，在各種活動和電視節目中為觀眾提供娛樂服務，并參加由全日空航空公司贊助的機器人國際挑戰賽——全日空阿凡達X大獎賽(ANA Avatar XPrize)。

在發表在期刊《科學機器人》上的論文中，該團隊強調了他們面臨的挑戰，以及用于開發化身系統的解決方案。他們的方法強調了超越實驗室范圍進行研究的重要性，并解決因現實世界變化而產生的困難，旨在開發強大的類人機器人平臺，使其快速融入經濟和生產系統。

該IIT AMI實驗室的研究團隊由意大利研究人員Daniele Pucci協調，大約包括50名研究人員。該iCub3化身系統主要由機器人iCub3和名為iFeel的可穿戴技術(可以跟蹤人體運動)組成。

該化身系統設計旨在幫助人類操作員實現類人機器人化身，包括運動、操縱、語音和面部表情等方面，并具有全面的感覺反饋，包括視覺、聽覺、觸覺、重量和觸摸方式。這是由IIT與意大利國家工傷保險研究所合作開發的。

該研究團隊在三個不同的真實場景中測試并定制了iCub3化身系統:

2021年11月，在第一次測試中，熱那亞的一名操作人員對位于威尼斯雙年展(Biennale di Venezia，大約在300公里外)的化身進行控制，從而有可能遠程參觀該意大利藝術展。此次面臨的挑戰是，在有限的測試時間內，確保兩個站點之間實現穩定的遠程通信。此外，考慮到藝術展覽的微妙性，機器人的運動以及與周圍環境的互動必須保持謹慎和安全性。

Pucci的團隊利用IIT可穿戴iFeel套裝來跟蹤操作人員的身體動作，接著該化身系統將這些動作傳輸到威尼斯的iCub3機器人身上，使其能夠復制用戶在熱那亞做出的動作。操作人員可對機器人的身體部位進行精確控制，包括手指和眼瞼。此外，通過定制觸覺設備，操作人員能夠感受到來自遠程位置的擁抱。通過標準的光纖互聯網連接進行流式傳輸，大約會出現100毫秒的延遲。

2022年6月，該團隊在意大利數字創新節We Make Future Show上進行第二次測試。位于熱那亞的操作人員需要控制里米尼音樂節場地上的機器人。該機器人的任務是在劇院舞臺(大約有2000名觀眾)上從人類那里接收和運輸有效負載。此次演出是在相當大的電磁干擾下現場進行的。IIT研究團隊引入專門的觸覺設備，使操作人員能夠感知機器人所承受的重量，并增強了機器人的表達能力，以娛樂觀眾。

2022年11月，在洛杉磯舉行的全日空阿凡達X大獎賽中，每個化身均由不屬于該團隊的人員操作。他們需要在25分鐘內完成10項不同的任務。因此，研究人員可以測試該系統的極限。IIT團隊為機器人的雙手配備了傳感皮膚，使其能夠感知被操縱物體的紋理。通過盡可能直觀的機器人控制設計，操作人員能夠直接控制所有的機器人部件和功能。例如，操作人員可以通過原地行走來控制機器人的運動，從而增強身臨其境的感覺。此次決賽促使研究人員在運營商端開發更多的虛擬角色技術。

Daniele Pucci團隊獲得的經驗十分重要，從而促進將iCub3化身系統轉變為新型ergoCub機器人，以充分提高工作環境的可接受性。目前，印度理工學院正在開發新型人形機ergoCub，旨在充分減少工業和醫療保健工作人員在協作任務中面臨的風險，并幫助他們緩解疲勞。