اعتمدت الروبوتات تقليدياً على المعلومات البصرية فقط للتنقل في محيطها، مما حدّ بشكل كبير من فعاليتها في البيئات المعقدة وغير المتوقعة. الآن، ابتكر باحثون من جامعة ديوك إطار عمل ثوري يُدعى WildFusion يغيّر جذرياً طريقة إدراك الروبوتات وتفاعلها مع العالم من حولها.
يُزوّد WildFusion الروبوت رباعي الأرجل بقدرات حسية متعددة تحاكي إدراك الإنسان. فإلى جانب المدخلات البصرية القياسية من الكاميرات وأجهزة LiDAR، يدمج النظام ميكروفونات تلامسية تلتقط الاهتزازات الناتجة عن كل خطوة، ومستشعرات لمسية تقيس القوة المطبقة، ومستشعرات قصور ذاتي تتابع استقرار الروبوت أثناء حركته على التضاريس غير المستوية.
يشرح بويان تشين، الأستاذ المساعد في جامعة ديوك: "يفتح WildFusion فصلاً جديداً في مجال التنقل الروبوتي ورسم الخرائط ثلاثية الأبعاد. فهو يساعد الروبوتات على العمل بثقة أكبر في البيئات غير المنظمة وغير المتوقعة مثل الغابات ومناطق الكوارث والتضاريس الوعرة".
يكمن في صميم WildFusion نموذج تعلم عميق متطور يعتمد على تمثيلات عصبية ضمنية. وعلى عكس الأساليب التقليدية التي تتعامل مع البيئات كمجموعات من النقاط المنفصلة، يقوم هذا النهج بنمذجة الأسطح بشكل مستمر، مما يمكّن الروبوت من اتخاذ قرارات بديهية حتى عند حجب أو غموض البيانات البصرية. ويقوم النظام عملياً بـ"سد الفجوات" عند نقص بيانات المستشعرات، تماماً كما يفعل البشر.
تم اختبار التقنية بنجاح في منتزه نهر إينو بولاية نورث كارولاينا، حيث تمكن الروبوت من التنقل بثقة في الغابات الكثيفة والمروج ومسارات الحصى. ووفقاً للمؤلف الرئيسي الطالب يانباي هوي ليو: "أثبتت هذه الاختبارات الواقعية قدرة WildFusion المذهلة على التنبؤ الدقيق بإمكانية العبور، مما حسّن بشكل كبير من قدرة الروبوت على اتخاذ قرارات آمنة في المسارات الصعبة".
كما طور فريق البحث طريقة محاكاة تتيح لهم اختبار قدرات الروبوت دون تدخل بشري مباشر في المراحل المبكرة من التطوير، مما يجعل عملية البحث أسرع وأكثر قابلية للتوسع. ويمثل هذا النهج تقدماً كبيراً في منهجية اختبار الروبوتات.
وبفضل تصميمه المعياري، يتمتع WildFusion بإمكانات واسعة تتجاوز دروب الغابات، ليشمل الاستجابة للكوارث، وفحص البنى التحتية النائية، والاستكشاف الذاتي. وستُعرض هذه التقنية، المدعومة من DARPA ومختبر أبحاث الجيش الأمريكي، في مؤتمر IEEE الدولي للروبوتات والأتمتة (ICRA 2025) في أتلانتا خلال شهر مايو المقبل.