Giappone, il guanto hi-tech che guida i droni con un gesto | Video

Immaginiamo di dover manovrare un drone in uno spazio complesso, magari per un'ispezione in un'area industriale o per un'operazione di salvataggio in un ambiente pericoloso. I tradizionali controller a joystick, per quanto efficaci, spesso non riescono a sfruttare appieno le capacità di movimento dei moderni robot aerei omnidirezionali, che possono muoversi liberamente nello spazio tridimensionale. Questa sfida ha spinto i ricercatori del Dragon Lab dell'Università di Tokyo a esplorare un approccio alternativo, cercando di rendere l'interazione tra uomo e macchina più naturale e istintiva. Il risultato è un sistema di teleoperazione avanzato che trasforma la mano dell'operatore nel centro di comando del drone.

Questo sistema si basa su un guanto dati e marcatori per il tracciamento del movimento, permettendo di controllare un drone con sei gradi di libertà (6-DoF). In pratica, ogni movimento della spalla, della mano e persino delle singole dita dell'operatore viene tradotto in un'azione specifica del robot aereo. L'obiettivo è superare la rigidità dei comandi tradizionali per offrire un pilotaggio più fluido e adattabile, quasi come se il drone diventasse un'estensione del corpo dell'operatore. Per gestire le diverse necessità operative, il sistema integra quattro modalità di controllo distinte. La modalità "Sferica" è pensata per gli spostamenti su lunghe distanze, trattando il braccio dell'operatore come un asse polare che il drone segue docilmente. Per una navigazione più lineare e precisa, si può passare alla modalità "Cartesiana", che interpreta i movimenti della mano all'interno di un sistema di coordinate locale.

Il cuore del sistema, per le operazioni di fino, è la modalità "Operazione", che stabilisce una correlazione diretta tra i movimenti e il posizionamento della mano e le azioni del drone, consentendo una manipolazione accurata degli oggetti. Infine, la modalità "Blocco" permette al drone di mantenere stabile la sua posizione e orientamento, dando all'operatore la libertà di riposizionarsi o cambiare punto di vista senza influenzare lo stato del robot. Il passaggio tra una modalità e l'altra avviene in modo fluido e senza bisogno di dispositivi esterni: basta un semplice gesto delle dita, una specifica flessione, e il guanto riconosce il comando. Per ridurre il carico cognitivo e migliorare la consapevolezza della situazione, l'operatore riceve un feedback visivo costante, con testo e segnali cromatici che indicano la modalità attiva.

L'efficacia di questo sistema è stata confermata da test in condizioni reali, che includevano la navigazione in corridoi, l'aggiramento di ostacoli e persino l'esecuzione di un compito di precisione come la rotazione di una valvola. Durante queste prove, è emersa una latenza tra il gesto e l'azione del drone di circa 0,3-0,5 secondi, un tempo considerato adeguato per compiti a bassa velocità.