8月23日,首届中国研究生未来飞行器创新大赛在西北工业大学举行。复旦学生团队参赛作品“灵魂出窍:基于意念-手势协同控制与虚拟现实技术的微型飞行器设计”在66件入围作品中脱颖而出,荣获一等奖。
得知“中国研究生未来飞行器创新大赛”的消息时,力学系飞行器设计与工程专业研二学生傅军立即想到了当下大热的无人机。虽然当前无人机已经在航拍领域大显身手,但在傅军看来,无人机的领域不止于此,还可以做文章,于是他组织了团队。
组队后的第一次头脑风暴中,他们发现目前市面上大多数无人机仍是利用传统手持遥控器进行操作。他们相信,未来的无人机的操作绝对不是现在这个样子。那会是什么样子?常玉虎突然想到,为什么不能用脑电波来控制飞机?这个想法得到一致认可。最终,一个通过脑电波与手势协同控制、镜头跟随头部运动、并能虚拟还原空中视角的无人机系统的设想就此成型。
看似科幻的背后却有着坚实的科学理论基础。“人的大脑是由数以万计的针尖大小的神经交错构成的。每当神经活动时都会产生轻微的放电,产生( )的脑波模式。例如沉睡中的人大脑中会产生delta波,而一个处于警觉和清醒状态的人集中思考一件事时,大脑会产生大量的beta波。我们的设计就是通过集中精力来控制飞行器上升,放松精神来控制飞行器下降。”傅军介绍。
团队成员崔雪扬描述这套飞行装置包括MindWave Mobile脑电耳机、Myo臂环、虚拟现实(VR)眼镜、六轴飞行器以及搭载的云台和同步摄像头。其构想是:将同步摄像头安装在飞行器底部,拍摄飞行器视角下的三维立体影像,通过虚拟现实(VR)眼镜将三维影像实时投射到眼前,佩戴者即可体验全三维再现环境。同时,用户佩戴非侵入式脑电传感器和可以读取佩戴者前臂肌肉运动的腕带。通过大脑电波控制上升和下降,通过手势控制飞行方向,通过头部俯仰和左右转动控制摄像头的倾斜角度。如此,佩戴者仿佛能“灵魂出窍”——人虽站在地面,眼睛却飞上了天空,通过自己的思维活动和手势指挥,“亲眼”看到了无人机在空中的广阔视野。
“这套飞行装置使得我们只需要带上眼镜想一想或者手一挥,就能像鸟儿一样,用全新的角度去探索一些平常难以看到的地方,同时……
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