Mokslininkai sukūrė naują sistemą, galinčią reikšmingai pagerinti autonominių (be vairuotojo veikiančių) automobilių ir robotų saugą. Ši technologija leidžia robotams „matyti“ už kampo, pasitelkiant dirbtiniu intelektu apdorojamas radijo bangas.
Pensilvanijos universiteto (Penn) inžinierių sukurta sistema ypač praverčia robotams, dirbantiems sudėtingoje, užgriozdintoje vidaus aplinkoje, pavyzdžiui, sandėliuose ar gamyklose.
„HoloRadar“ sistema robotams atveria „regėjimą“ už kampo
Naujoji sistema pavadinta „HoloRadar“. Ji leidžia robotams atkurti trimačius erdvės vaizdus už tiesioginio matymo ribų — pavyzdžiui, aptikti už kampo pasirodančius pėsčiuosius.
Skirtingai nei ankstesni netiesioginio matomumo (NLOS) suvokimo metodai, kurie remiasi matoma šviesa, „HoloRadar“ patikimai veikia tamsoje ir esant kintančioms apšvietimo sąlygoms.
Saugesni sprendimai robotams ir autonominėms transporto priemonėms
Pasak projekto autorių, robotai ir autonominės transporto priemonės turi suvokti daugiau nei vien tai, kas yra tiesiai priešais juos. Tokia galimybė būtina, kad jie realiuoju laiku galėtų priimti saugesnius sprendimus ir turėtų daugiau laiko sureaguoti į galimas grėsmes.
Pagrindinė „HoloRadar“ idėja kyla iš netikėtos radijo bangų savybės. Palyginti su matoma šviesa, radijo bangos turi gerokai ilgesnį bangos ilgį. Tradiciškai tai laikoma trūkumu vaizdinimui, nes mažina skiriamąją gebą. Vis dėlto tyrėjai nustatė, kad „žvilgsniui“ už kampo ilgesnis bangos ilgis gali tapti privalumu.
Kaip „HoloRadar“ atkuria vaizdą už tiesioginio matymo ribų
Kadangi radijo bangų ilgis yra daug didesnis už smulkius sienų paviršiaus nelygumus, tokie paviršiai radijo signalus atspindi gana nuspėjamai — tarsi veidrodžiai. Praktikoje tai reiškia, kad lygūs paviršiai, tokie kaip sienos, grindys ir lubos, gali „nunešti“ radijo signalą už kampo ir grąžinti atgal informaciją apie paslėptas erdves.
„HoloRadar“ fiksuoja šiuos atspindžius ir, pasitelkdama dirbtinį intelektą, iš jų atkuria trimačius vaizdus: koridorių struktūrą, sienų kontūrus bei už kampo esančius objektus ar žmones. Tai galima palyginti su eismo veidrodžiais sankryžose, kurie padeda pamatyti tai, kas slepiasi aklojoje zonoje. Skirtumas tas, kad šiuo atveju „veidrodžiais“ tampa pati aplinka.
Papildo, o ne pakeičia esamus jutiklius
„HoloRadar“ sukurta taip, kad papildytų, o ne pakeistų robotuose ir autonominėse transporto priemonėse naudojamus jutiklius. Šiandien plačiai taikomas LiDAR — lazeriais paremtas jutiklis, aptinkantis objektus tiesioginio matymo zonoje. „HoloRadar“ prideda papildomą suvokimo sluoksnį: leidžia „pamatyti“ tai, ko LiDAR ir kiti tiesioginio matomumo jutikliai nefiksuoja, ir taip suteikia daugiau laiko reakcijai.
Sistema buvo išbandyta su mobiliu robotu realioje vidaus aplinkoje — koridoriuose ir ties pastatų kampais. Šiomis sąlygomis „HoloRadar“ sėkmingai atkūrė koridorių ir sienų struktūrą bei aptiko už kampo, už roboto matymo ribų, esančius žmones.
Ateityje planuojama tirti sistemos veikimą lauko sąlygomis, pavyzdžiui, sankryžose ar miesto gatvėse, kur tenka dirbti didesniais atstumais ir susidurti su daugiau dinamiškų, greitai besikeičiančių situacijų. Nors tai kelia papildomų technologinių iššūkių, sėkmingai juos įveikus „HoloRadar“ galėtų tapti svarbia autonominio transporto ir robotikos saugos inovacija.
