3D“游戏” 帮助火星探索、战场排爆

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2012-08-15 02:55

科学家们是如何控制 “好奇号” 在火星上前进的呢?

“好奇号” 不是自主机器人,它要接受地球的遥控,才能够决定下一步要做什么。但遥控它必然不能像在地球上遥控汽车一样,它无法马上接收命令,马上作出反应——“好奇号” 距离地球有 3.52 亿公里,从地球到火星发送一次信号,需要 14 分钟左右。而且,火星是一个陌生的环境,“好奇号” 的控制必须小心翼翼,以免发生意外,否则 26 亿美元就打了水漂。

为了顺利的控制 “好奇号”,科学家充分利用了挂在探测车机械臂上的 3D 相机。

英伟达(Nvidia)的 Ken Brown 透露,美国喷气实验室(JPL)的科学家们以 ‘好奇号” 所拍摄的 3D 图片为基础,构建一个 3D 模拟环境,模拟 “好奇号” 所处的环境,通过这个方式来找到火星探测车安全前进的路径。为了更加逼真的模拟,科学家还制作了 “好奇号” 的 3D 模型,十分精细,甚至能模拟探测车上那根机器手臂的动作。这些模拟的结果,科学家直接通过 3D 立体眼镜来观察。

通过 3D 模拟,科学家控制 “好奇号” 在火星上行走,就好像在玩 3D 游戏。不过,回归到最终阶段,科学家还是要向探测车发出指令,让它前进、后退或是干别的事情。由于 3D 地图的制作以真实的照片为基础,让科学能够更加精确计算出 “好奇号” 的安全路径。

当年科学家遥控 “勇气号” 火星探测车的时候,也是通过 3D 地图,然而绘制地图的数据并非来自 3D 照片,而是任务数据库。由于这种方式所绘制的 3D 地图不够精确,科学家在一次命令 “勇气号” 前进后,没能注意到前进的路况,导致 “勇气号” 身陷沙地半年无法动弹。

类似游戏的机器人控制方式并不罕见。根据《时代周刊》今年 2 月的报道,美国军方也开始利用 3D 模拟来遥控一种拆弹机器人。新的 “拆弹专家” 叫 Warrior,由 iRobot 公司制造,拥有更宽更大的履带,长达 2 米可举起 220 磅重量物体的机械臂,以及更灵活的遥控方式。

士兵们可以通过 Xbox 的游戏手柄来控制 Warrior,机器人身上 6 个摄像头可以让士兵了解机器人周边的环境,而操作界面中显示的 Warrior 的 3D 模型,则让士兵更加直观的了解 Warrior 本身的状态。在执行拆弹任务之时,不容易因为复杂的环境,而发生翻车等意外。

无数游戏让玩家用手柄和鼠标操控机器人穿梭于异星和战地之间。现在士兵和科学家正用同样的交互方式在现实中的战场和火星操控着机器人。

 

图片来自 Gizmodo

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