Τα ρομπότ παραδοσιακά βασίζονταν αποκλειστικά σε οπτικές πληροφορίες για να πλοηγηθούν στο περιβάλλον τους, γεγονός που περιόριζε σημαντικά την αποτελεσματικότητά τους σε πολύπλοκα και απρόβλεπτα περιβάλλοντα. Τώρα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Duke δημιούργησαν το επαναστατικό πλαίσιο WildFusion, το οποίο αλλάζει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο τα ρομπότ αντιλαμβάνονται και αλληλεπιδρούν με τον κόσμο γύρω τους.
Το WildFusion εξοπλίζει ένα τετράποδο ρομπότ με πολλαπλές αισθητηριακές δυνατότητες που μιμούνται την ανθρώπινη αντίληψη. Πέρα από τις τυπικές οπτικές εισόδους από κάμερες και LiDAR, το σύστημα ενσωματώνει μικρόφωνα επαφής που ανιχνεύουν δονήσεις από κάθε βήμα, απτικούς αισθητήρες που μετρούν την ασκούμενη δύναμη και αδρανειακούς αισθητήρες που παρακολουθούν τη σταθερότητα του ρομπότ καθώς κινείται σε ανώμαλο έδαφος.
«Το WildFusion ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο στην πλοήγηση και τη χαρτογράφηση 3D των ρομπότ», εξηγεί ο Boyuan Chen, Επίκουρος Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Duke. «Βοηθά τα ρομπότ να λειτουργούν με μεγαλύτερη αυτοπεποίθηση σε αδόμητα, απρόβλεπτα περιβάλλοντα όπως δάση, ζώνες καταστροφών και εκτός δρόμου εδάφη.»
Στην καρδιά του WildFusion βρίσκεται ένα εξελιγμένο μοντέλο βαθιάς μάθησης βασισμένο σε έμμεσες νευρωνικές αναπαραστάσεις. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους που αντιμετωπίζουν τα περιβάλλοντα ως συλλογές διακριτών σημείων, αυτή η προσέγγιση μοντελοποιεί τις επιφάνειες με συνεχή τρόπο, επιτρέποντας στο ρομπότ να λαμβάνει διαισθητικές αποφάσεις ακόμη και όταν τα οπτικά δεδομένα είναι μπλοκαρισμένα ή ασαφή. Το σύστημα ουσιαστικά «συμπληρώνει τα κενά» όταν τα δεδομένα των αισθητήρων είναι ελλιπή, όπως ακριβώς κάνουν οι άνθρωποι.
Η τεχνολογία δοκιμάστηκε επιτυχώς στο Eno River State Park στη Βόρεια Καρολίνα, όπου το ρομπότ κινήθηκε με αυτοπεποίθηση σε πυκνά δάση, λιβάδια και μονοπάτια με χαλίκι. Σύμφωνα με τον κύριο συγγραφέα της μελέτης, Yanbaihui Liu, «Αυτές οι δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες απέδειξαν την εντυπωσιακή ικανότητα του WildFusion να προβλέπει με ακρίβεια τη δυνατότητα διέλευσης, βελτιώνοντας σημαντικά τη λήψη αποφάσεων του ρομπότ για ασφαλή μονοπάτια σε δύσκολα εδάφη.»
Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε επίσης μια μέθοδο προσομοίωσης που τους επιτρέπει να δοκιμάζουν τις δυνατότητες του ρομπότ χωρίς άμεση ανθρώπινη παρέμβαση στα πρώιμα στάδια ανάπτυξης, καθιστώντας τη διαδικασία της έρευνας ταχύτερη και πιο επεκτάσιμη. Αυτή η προσέγγιση αποτελεί σημαντική πρόοδο στη μεθοδολογία δοκιμών στη ρομποτική.
Χάρη στον αρθρωτό σχεδιασμό του, το WildFusion έχει τεράστιες δυνατότητες εφαρμογής πέρα από τα δασικά μονοπάτια, όπως στην αντιμετώπιση καταστροφών, την επιθεώρηση απομακρυσμένων υποδομών και την αυτόνομη εξερεύνηση. Η τεχνολογία, που υποστηρίζεται από τη DARPA και το Army Research Laboratory, θα παρουσιαστεί στο IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2025) στην Ατλάντα τον Μάιο.