Роботи, які “відчувають” за допомогою звуку, можуть допомогти у фермерських роботах

Вчені створили роботизовану систему відчуття, яка дозволяє машинам відчувати дотик за допомогою звукових хвиль, а не за допомогою зору або тиску.

Система, яку назвали SonicBoom, використовує звук для виявлення місця та об’єкта, з яким торкається роботизована рука, як вперше повідомив Spectrum. Дослідники зазначають, що ця технологія особливо перспективна для сільськогосподарського застосування, де роботи, як правило, мають проблеми з орієнтацією серед лоз та кущів.

Багато роботів сьогодні залежать від мініатюрних тактильних сенсорів, які працюють на основі камер, пояснює Муньонг (Марк) Лі, аспірант Карнегі-Меллон університету і співрозробник системи.

Ці сенсори реєструють дотик, спостерігаючи за тим, як деформується гелева подушечка, але вони можуть легко блокуватися листям або бути пошкоджені в непростих умовах фермерського господарства, як повідомляє Spectrum. Іншим варіантом є датчики тиску, але для того, щоб вони були корисними, вони повинні покривати весь робот, що робить їх дорогими та крихкими.

SonicBoom працює по-іншому. Система містить кілька дрібних мікрофонів, вбудованих у роботизовану руку, які виявляють вібрації, що виникають, коли робот вступає у контакт з об’єктами. Аналізуючи незначні різниці в сигналах, система точно визначає місце контакту – з вражаючою точністю.

Під час лабораторних тестів SonicBoom досягла виявлення дотику з помилкою менше ніж на пів сантиметра. Система зберігала свою продуктивність при виявленні нових матеріалів, таких як пластик та алюміній, хоча до цього не мала попереднього навчання на цих матеріалах.

Дослідники навчили систему, близько 18 000 разів торкаючись робота дерев’яною палицею. Зараз вони працюють над тим, щоб навчити SonicBoom визначати, з яким об’єктом він стикається – листком, гілкою чи стовбуром дерева.

Лі відзначила, що: “З SonicBoom ви можете навмання торкатися і знати, де [відбувається контакт], але в кінці кінців, для робота дійсно важливою є інформація: чи можу я продовжувати штовхати, чи я трапив на міцний стовбур і повинен переглянути, як рухати мою руку?”

Лі додала, що, хоча це перспективно, реальні фермерські випробування все ще попереду.