AcoustoBots：用于声呲定位多模态交互的机器人群
机器人学
2026-01-15 v1
摘要
声呲定位已实现了漂浮、体积显示、中空触觉反馈和定向声产生等新型交互能力，以开辟新的多模态交互形式。然而，其作为单一静态单元的传统实现方式限制了其动态范围和应用灵活性。本文引入 AcoustoBots —— 将声呲定位与可移动和可重构的阵列换能器相结合的新型方法，以实现更广泛的应用灵活性。我们将阵列换能器安装在一群机器人上，以利用多个移动声呲定位单元的优势。这提供了一个更灵活且互动性更强的平台，使声呲定位多模态交互能够在机器人群中实现。我们的新型 AcoustoBots 设计包括一种铰接驱动系统，用于控制安装在其上的阵列换能器的方向，以实现在声呲定位多模态交互中高度的灵活性。此外，我们设计了一个BeadDispenserBot 机器人，可将颗粒输送到捕获位置，从而自动化声呲定位交互。这些特性使 AcoustoBots 能够独立工作于共同目标，并在不同模式之间互换，从而实现新的增强（例如声呲定位+haptic+audio 的机器人群）以及与用户的双向交互，扩展交互区域。我们详细阐述了设计考量、挑战以及方法论，以延伸声呲定位在分布式环境中的中心控制。该工作演示了一个具有两个移动机器人的可扩展声学控制框架，为在更大机器人群中部署奠定了基础。最后，我们对 AcoustoBots 的性能进行表征，并探讨了其可实现的潜在交互场景。
引用
@article{arxiv.2505.07808,
title = {AcoustoBots: A swarm of robots for acoustophoretic multimodal interactions},
author = {Narsimlu Kemsaram and James Hardwick and Jincheng Wang and Bonot Gautam and Ceylan Besevli and Giorgos Christopoulos and Sourabh Dogra and Lei Gao and Akin Delibasi and Diego Martinez Plasencia and Orestis Georgiou and Marianna Obrist and Ryuji Hirayama and Sriram Subramanian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.07808},
year = {2026}
}