AeroHaptix: A Wearable Vibrotactile Feedback System for Enhancing Collision Avoidance in UAV Teleoperation

触觉反馈通过向无人机（UAV）远程操作员提供方向障碍物信息，增强了避碰能力。然而，这种反馈通常是通过触觉摇杆实现的，这对于无人机操作员来说是陌生的，并且只能提供单向力反馈。此外，输入设备和反馈方法的直接耦合会降低操作员的控制权，并导致振荡运动。为了克服这些限制，我们提出了AeroHaptix，这是一种可穿戴的触觉反馈系统，它使用高分辨率振动来同时传达多个障碍方向。基于感知研究，振动触觉驱动器的布局进行了优化，以消除感知偏差并实现均匀的空间覆盖。一种新的渲染算法MultiCBF，从控制障碍函数中进行了改进，以支持多方向反馈。系统评估表明，AeroHaptix有效地减少了复杂环境下的碰撞，并且操作员报告了显著降低的身体负荷、提高的情境感知和增强的控制权。

解决问题的问题是：如何提高无人机遥操作中的避障能力？

解决方案的关键思路是：通过佩戴可穿戴的高分辨率振动反馈系统，利用多方向振动来传达障碍物方向信息，从而提高遥操作员的避障能力和控制权。

论文使用了一个基于感知研究的布局优化方法来实现均匀的空间覆盖，同时使用了一种新颖的多方向反馈算法MultiCBF。实验结果表明AeroHaptix显著降低了碰撞风险，同时遥操作员的身体负荷更低，情境感知和控制权也得到了提高。

最近的相关研究包括：1）利用VR技术提高遥操作员的避障能力；2）使用机器学习算法来改善无人机的自主避障能力；3）研究不同类型的避障反馈机制对遥操作员的影响。