Инженеры изи США создали контроллер для экскаватора, который управляется движением руки — как если бы оператор зачерпывал землю ладонью. Испытания показали: новички достигают уровня профессионалов уже на первом занятии, тогда как при работе с джойстиками на это уходят годы.
Разработанный интерфейс, названный World-Space Interface, представляет собой небольшой манипулятор, который оператор держит в руке. Управление построено на привычных жестах: рука выдвигается вперед, поворачивается, сжимается в кулак. На экране перед оператором виртуальный экскаватор зеркально повторяет каждое движение, делая управление интуитивно понятным.
Стандартное управление с помощью двух джойстиков требует от оператора постоянной мысленной трансляции: каждое движение кисти нужно переводить в поворот кабины, подъем стрелы или изменение угла ковша. Эта так называемая «ментальная модель» формируется годами практики. В новом интерфейсе компьютер сам переводит естественные движения руки в команды для машины, что, по замыслу разработчиков, снижает когнитивную нагрузку.
Чтобы проверить эффективность системы, исследователи провели эксперимент с участием как опытных операторов, так и новичков. В течение семи дней добровольцы работали на двух симуляторах: одном с классическими джойстиками и другом с WSI. Им предлагалось 15 различных сценариев — от рытья траншей и погрузки песка до расчистки дорог и удаления веток у воды.
Результаты показали, что при использовании джойстиков новички ожидаемо уступали профессионалам, хотя их навыки постепенно улучшались. Однако с WSI разница между группами практически исчезла с самого первого занятия: новички показывали результаты на уровне экспертов. Авторы исследования отмечают, что это первый интерфейс, который не требует от человека учиться управлять экскаватором через джойстики.
В текущей версии системы отсутствует тактильная обратная связь — оператор не чувствует веса груза или сопротивления грунта. Сейчас команда работает над добавлением силовой отдачи, чтобы рука устройства передавала пользователю ощущение, схожее с реальным зачерпыванием. Это сделает управление еще более интуитивным.
Инженеры предполагают, что в будущем подобный контроллер можно будет установить непосредственно в кабине или использовать для дистанционного управления, например, из трейлера за пределами стройплощадки. Отмечается, что крупные производители строительной техники, такие как Caterpillar, Hyundai и Komatsu, также разрабатывают симуляторы и системы удаленного управления, однако большинство из них по-прежнему основаны на джойстиках.
Читайте также: Роботов научили понимать движения человека почти с первого раза