Екип от изследователи, ръководен от Боюан Чен в университета Дюк, създаде революционна рамка, наречена WildFusion, която предоставя на роботите възприятия, подобни на човешките, за навигация в трудни външни среди.
За разлика от конвенционалните роботи, които разчитат единствено на визуални данни от камери или LiDAR, WildFusion оборудва четирикрак робот с допълнителни сетива за допир и вибрация. Този мултисензорен подход позволява на робота да изгражда по-богати карти на околната среда и да взема по-добри решения за безопасни маршрути през предизвикателен терен.
"WildFusion отваря нова глава в роботизираната навигация и 3D картографиране", казва Боюан Чен, доцент в университета Дюк. "Това помага на роботите да работят по-уверено в неструктурирани, непредвидими среди като гори, зони на бедствия и пресечен терен."
Системата работи чрез интегриране на данни от множество сензори. Контактни микрофони записват вибрациите от всяка стъпка, като различават повърхности като хрупкави листа или мека кал. Тактилни сензори измерват натиска на стъпалото, за да открият стабилността, докато инерционни сензори следят баланса на робота. Цялата тази информация се обработва чрез специализирани невронни енкодери и се обединява в цялостен модел на околната среда.
В основата на WildFusion стои архитектура за дълбоко обучение, която представя средата като непрекъснато математическо поле, а не като отделни точки. Това позволява на робота да "запълва празнините", когато сензорните данни са непълни, подобно на начина, по който хората интуитивно се ориентират при частична информация.
Технологията беше успешно тествана в щатския парк Eno River в Северна Каролина, където роботът уверено се движеше през гъсти гори, пасища и чакълести пътеки. "Тези тестове в реални условия доказаха забележителната способност на WildFusion точно да предсказва проходимостта на терена", отбелязва Янбайхуей Лю, водещ студент-автор.
В бъдеще екипът планира да включи допълнителни сензори като термални и за влажност, за да повиши още повече осведомеността на робота за околната среда. Благодарение на модулния си дизайн, WildFusion има огромен потенциал за приложение извън горските пътеки, включително при реакция при бедствия, мониторинг на околната среда, селско стопанство и инспекция на отдалечена инфраструктура.