Programming environment for human-drone interaction: EasyFly

In recent years, the proliferation of unmanned aerial vehicles, commonly known as drones, has profoundly impacted society. As drones become increasingly integrated into our daily lives, exploring and understanding the dynamics of their interaction with humans is crucial. The Human-Drone Interaction (HDI) research field focuses on understanding, designing, and evaluating drone systems for use by or with human users. The outputs of this research guide the continuous expansion of this technology. Programming HDI is usually the field's most complex and expensive task. Usually, researchers in this field are unfamiliar with programming at low-level embedded systems like drones. EasyFly addresses these challenges by offering an accessible programming environment tailored for HDI research. It empowers users with varying levels of expertise to experiment with drones. Its modular approach in hardware and software enhances adaptability and flexibility. To implement EasyFly, we have targeted a specific typology of unmanned aerial vehicles: nano-drones. Given their size, this kind of drone facilitates safe and effective human-drone interactions. The thesis evaluates EasyFly within the Digital Futures Drone Arena project, where it played a crucial role in an aerial drone testbed and participated in a challenge comparing its efficacy against a lower-level programming alternative. In the evaluation, we demonstrated the effectiveness of EasyFly in building simple and clean programs for drone applications. In conclusion, this research contributes to the evolving landscape of HDI, emphasizing accessibility and adaptability in drone applications.

Negli ultimi anni, la proliferazione di droni, ha avuto un impatto profondo sulla società. Questa nuova tecnologia ha rivoluzionato varie industrie e aperto nuove possibilità di applicazioni che vanno dalla fotografia aerea alla consegna di pacchi fino alle operazioni di ricerca e soccorso. Con l'integrazione sempre maggiore dei droni nella vita quotidiana, è cruciale esplorare e comprendere la dinamica della loro interazione con gli esseri umani. Il campo di ricerca dell'Interazione Uomo-Drone (HDI) si concentra sulla comprensione, progettazione e valutazione dei sistemi atti per l'uso di droni da parte degli utenti. I risultati di questa ricerca guidano la continua espansione di questa tecnologia. La programmazione di interazioni uomo-drone è generalmente il processo più complesso ed costoso del settore. Di solito, i ricercatori in questo campo non sono familiari con la programmazione a basso livello di embedded systems come i droni. EasyFly affronta queste sfide offrendo un ambiente di programmazione accessibile su misura per la ricerca nel campo di HDI. Consente agli utenti con diversi livelli di competenza di sperimentare con i droni. Il suo approccio modulare nell'hardware e nel software migliora l'adattabilità e la flessibilità. Per implementare EasyFly, ci siamo concentrati su una specifica tipologia di droni: i nano-droni. Date le loro dimensioni, questo tipo di drone facilita interazioni sicure ed efficaci tra umani e droni. La tesi valuta EasyFly all'interno del progetto Digital Futures Drone Arena, dove ha svolto un ruolo cruciale in una piattaforma di test per droni e ha partecipato a una sfida confrontando la sua efficacia con un'alternativa di programmazione a basso livello. Nella valutazione, abbiamo dimostrato l'efficacia di EasyFly nella creazione di programmi semplici e puliti per applicazioni drone. In conclusione, questa ricerca contribuisce al panorama in evoluzione di HDI, enfatizzando l'accessibilità e l'adattabilità nelle applicazioni drone.