لطالما اعتمدت الروبوتات تقليديًا على المعلومات البصرية فقط للتنقل في محيطها، مما حدّ بشكل كبير من فعاليتها في البيئات المعقدة وغير المتوقعة. اليوم، ابتكر باحثون من جامعة ديوك إطار عمل ثوريًا يُدعى WildFusion يغيّر جذريًا طريقة إدراك الروبوتات وتفاعلها مع العالم المحيط بها.
يمنح WildFusion الروبوت رباعي الأرجل قدرات 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 تراقب استقرار الروبوت أثناء حركته فوق التضاريس غير المستوية.
يقول بويان تشين، أستاذ مساعد في جامعة ديوك: "يفتح WildFusion فصلًا جديدًا في مجال الملاحة الروبوتية ورسم الخرائط ثلاثية الأبعاد. فهو يساعد الروبوتات على العمل بثقة أكبر في البيئات غير المنظمة وغير المتوقعة مثل الغابات ومناطق الكوارث والتضاريس الوعرة".
في قلب WildFusion يوجد نموذج تعلم عميق متطور يعتمد على التمثيلات العصبية الضمنية. وعلى عكس الطرق التقليدية التي تتعامل مع البيئات كمجموعات من النقاط المنفصلة، يقوم هذا النهج بنمذجة الأسطح بشكل مستمر، مما يمكّن الروبوت من اتخاذ قرارات حدسية حتى عندما تكون البيانات البصرية محجوبة أو غير واضحة. ويقوم النظام عمليًا بـ"سد الثغرات" عند نقص بيانات المستشعرات، تمامًا كما يفعل البشر.
تم اختبار التقنية بنجاح في منتزه نهر إينو بولاية كارولاينا الشمالية، حيث تنقل الروبوت بثقة بين الغابات الكثيفة والمروج ومسارات الحصى. ووفقًا للباحث الرئيسي يانباي هوي ليو: "أثبتت هذه الاختبارات الواقعية قدرة WildFusion المذهلة على التنبؤ بدقة بإمكانية العبور، مما حسّن بشكل كبير من اتخاذ الروبوت للقرارات المتعلقة بالمسارات الآمنة عبر التضاريس الصعبة".
كما طور فريق البحث طريقة محاكاة تتيح لهم اختبار قدرات الروبوت دون تدخل بشري مباشر في المراحل الأولى من التطوير، مما يجعل عملية البحث أسرع وأكثر قابلية للتوسع. ويمثل هذا النهج تقدمًا كبيرًا في منهجيات اختبار الروبوتات.
وبفضل تصميمه المعياري، يتمتع WildFusion بإمكانيات تطبيق واسعة تتجاوز مسارات الغابات، بما في ذلك الاستجابة للكوارث، وفحص البنية التحتية النائية، والاستكشاف الذاتي. ومن المقرر عرض التقنية، المدعومة من DARPA ومختبر أبحاث الجيش الأمريكي، في المؤتمر الدولي IEEE للروبوتات والأتمتة (ICRA 2025) في أتلانتا خلال شهر مايو القادم.