摘要:本文研究了不同噪声水平和不同照明水平对飞行机器人语音和手势控制命令界面的影响。目的是通过研究各个组件的局限性和使用可行性来确定语音和视觉手势多模态组合在人类有氧机器人交互中的实际适用性。为了确定这一点,分别使用 CMU(卡内基梅隆大学)sphinx 和 OpenCV(开源计算机视觉)库开发了一个自定义多模态语音和视觉手势界面。设计了一项实验研究来测量语音和手势两个主要组成部分各自的影响,并招募了 37 名参与者参与实验。环境噪声水平从 55 dB 到 85 dB 不等。环境照明水平从 10 勒克斯到 1400 勒克斯不等,在不同的照明色温混合下,黄色(3500 K)和白色(5500 K),以及用于捕捉手指手势的不同背景。实验结果包括大约 3108 个语音话语和 999 个手势质量观察,并进行了介绍和讨论。观察到语音识别准确率/成功率随着噪声水平的上升而下降,75 dB 噪声水平是航空机器人的实际应用极限,因为语音控制交互由于识别率低而变得非常不可靠。结论是,多词语音命令被认为比单词语音命令更可靠和有效。此外,由于其清晰度,一些语音命令词(例如,land)在较高噪声水平下比其他命令词(例如,hover)更耐噪。从手势照明实验的结果来看,照明条件和环境背景对手势识别质量的影响几乎微不足道,不到 0.5%。这意味着其他因素,例如手势捕获系统设计和技术(相机和计算机硬件)、捕获的手势类型(上身、全身、手、手指或面部手势)以及图像处理技术(手势分类算法),在开发成功的手势识别系统中更为重要。根据从这些发现得出的结论,提出了一些进一步的研究,包括使用替代的 ASR(自动语音识别)语音模型和开发更强大的手势识别算法。
摘要NASA Ingenuity直升机的成功承诺,未来对火星的探索将包括与流浪者和着陆器一致的Aerobots。但是,由于其小而基本的设计,Ingenuity缺乏远程耐力和科学有效载荷能力。在一系列优化的火星无人机概念开发中,我们在本文中介绍了基于旋转EVTOL设计配置的初始尺寸,基于对悬停和垂直攀爬的执行参数分析,使用简化的Rotorcraft Momentum理论,用于一组更具挑战性的Martian Aerobot Mission,并符合最大的SpaceCraft Airoshell Limit lim Limit spacececraft Airsherlaft Airoshell Limit limimimep。发现串联转子构型是最有效的配置,而传统的单个主转子配置具有小直径,表现出最差的性能。