流体身体：群体机器人作为手部的流体延伸

群体机器人作为人机交互的物理接口正受到越来越多的关注，因为群体可以重塑其编队以适应它所协作的对象和周围环境。然而，对于人类操作者而言，调整群体的行为仍然很困难。大多数现有方法要求用户指定群体应该前往何处，并且无法提供直观的方式来根据每项任务的需求改变集群的行为。我们提出 Fluidic Body，这是一个让用户将一群模仿流体的机器人作为手的延伸来操作的系统。该系统在手与群体之间放置一种虚拟流体，用户通过简单的手部动作改变流体的属性，从而使群体的行为适应每项任务。当用户张开手时，群体变得足够柔软，能够变形并绕过障碍物流动。合拢手则将其转变为坚硬、有内聚力的实体，可以推动物体。我们在两项仿真实验和一项使用实体机器人的演示中评估了该控制器的性能及其可操作性。首先，我们的控制器在避障和物体运输两方面都优于一种在每项任务中行为都相同的现有方法。其次，在一项 VR 用户研究中，17 名参与者比使用该方法更快、更可靠地完成了避障与运输的组合任务。他们还报告了更低的工作负荷和更强的能动感。最后，这种体验在真实世界演示（88 名参与者）中延续到了实体机器人上。这些结果表明，将群体视为一种流体——一种人们已经理解的物质——可以使机器人群体作为人体的可变形延伸来工作。

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