قام فريق من الباحثين بقيادة بويان تشين في جامعة ديوك بابتكار إطار عمل ثوري يُدعى WildFusion يمنح الروبوتات قدرات إدراك شبيهة بالبشر لتتمكن من التنقل في البيئات الخارجية الصعبة.
وعلى عكس الروبوتات التقليدية التي تعتمد فقط على البيانات البصرية من الكاميرات أو أجهزة LiDAR، يزود WildFusion الروبوت رباعي الأرجل بحواس إضافية مثل اللمس واستشعار الاهتزازات. وتسمح هذه المقاربة متعددة الحواس للروبوت ببناء خرائط بيئية أكثر ثراءً واتخاذ قرارات أفضل حول المسارات الآمنة عبر التضاريس الصعبة.
وقال بويان تشين، أستاذ مساعد في جامعة ديوك: "يفتح WildFusion فصلاً جديداً في مجال ملاحة الروبوتات ورسم الخرائط ثلاثية الأبعاد. فهو يساعد الروبوتات على العمل بثقة أكبر في البيئات غير المنظمة وغير المتوقعة مثل الغابات ومناطق الكوارث والتضاريس الوعرة."
ويعمل النظام من خلال دمج بيانات من عدة مستشعرات؛ حيث تسجل ميكروفونات التلامس الاهتزازات الناتجة عن كل خطوة، ما يتيح التمييز بين الأسطح مثل الأوراق الجافة أو الطين الناعم. وتقيس مستشعرات اللمس ضغط القدم لاكتشاف مدى الاستقرار، بينما تتعقب المستشعرات الحركية توازن الروبوت. تتم معالجة كل هذه البيانات عبر مشفرات عصبية متخصصة وتدمج في نموذج بيئي شامل.
ويكمن جوهر WildFusion في بنية تعلم عميق تمثل البيئة كحقل رياضي مستمر بدلاً من نقاط منفصلة، ما يسمح للروبوت بـ "سد الفجوات" عند نقص بيانات المستشعرات، بطريقة مشابهة لكيفية تنقل البشر بشكل حدسي في ظل المعلومات الجزئية.
وقد تم اختبار التقنية بنجاح في منتزه نهر إينو بولاية كارولاينا الشمالية، حيث تمكن الروبوت من التنقل بثقة في الغابات الكثيفة والمروج ومسارات الحصى. وقال يانبايهوي ليو، المؤلف الرئيسي للدراسة: "أثبتت هذه الاختبارات الواقعية قدرة WildFusion اللافتة على التنبؤ بدقة بمدى قابلية التضاريس للعبور."
ويتطلع الفريق مستقبلاً إلى دمج مستشعرات إضافية مثل كاشفات الحرارة والرطوبة لتعزيز وعي الروبوت بالبيئة المحيطة. وبفضل تصميمه المعياري، يمتلك WildFusion إمكانات واسعة تتجاوز مسارات الغابات، ليشمل الاستجابة للكوارث، ومراقبة البيئة، والزراعة، وفحص البنية التحتية في المناطق النائية.