ابتكر فريق من الباحثين بقيادة بويان تشين في جامعة ديوك إطار عمل ثوري يُدعى WildFusion يمنح الروبوتات قدرات إدراك شبيهة بالبشر للتنقل في البيئات الخارجية الصعبة.
على عكس الروبوتات التقليدية التي تعتمد فقط على البيانات البصرية من الكاميرات أو الليدار، يزود WildFusion الروبوت رباعي الأرجل بحواس إضافية مثل اللمس والاستشعار بالاهتزاز. تتيح هذه المقاربة متعددة الحواس للروبوت بناء خرائط بيئية أكثر ثراءً واتخاذ قرارات أفضل حول المسارات الآمنة عبر التضاريس المعقدة.
وقال بويان تشين، أستاذ مساعد في جامعة ديوك: "يفتح WildFusion فصلاً جديداً 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".
يعمل النظام من خلال دمج البيانات من عدة مستشعرات. تسجل ميكروفونات التلامس الاهتزازات الناتجة عن كل خطوة، ما يساعد في التمييز بين الأسطح مثل الأوراق الجافة أو الطين الناعم. وتقيس مستشعرات اللمس ضغط القدم للكشف عن الاستقرار، بينما تتعقب مستشعرات القصور الذاتي توازن الروبوت. تتم معالجة كل هذه المعلومات عبر مشفرات عصبية متخصصة وتدمج في نموذج بيئي شامل.
في قلب WildFusion توجد بنية تعلم عميق تمثل البيئة كحقل رياضي مستمر بدلاً من نقاط منفصلة. يسمح ذلك للروبوت "بملء الفراغات" عند نقص بيانات المستشعرات، بطريقة مشابهة لكيفية تنقل البشر بشكل حدسي عند توفر معلومات جزئية فقط.
تم اختبار التقنية بنجاح في منتزه نهر إينو بولاية كارولاينا الشمالية، حيث تمكن الروبوت من التنقل بثقة في الغابات الكثيفة والمروج ومسارات الحصى. وعلّق يانباي هوي ليو، المؤلف الرئيسي الطالب: "أثبتت هذه الاختبارات الواقعية قدرة WildFusion اللافتة على التنبؤ بدقة بإمكانية العبور".
ويتطلع الفريق مستقبلاً إلى دمج مستشعرات إضافية مثل أجهزة قياس الحرارة والرطوبة لتعزيز وعي الروبوت بالبيئة المحيطة. وبفضل تصميمه المعياري، يتمتع WildFusion بإمكانيات هائلة تتجاوز مسارات الغابات، ليشمل الاستجابة للكوارث، ومراقبة البيئة، والزراعة، وفحص البنى التحتية النائية.