Sonicsense améliore les robots avec une détection humaine via des vibrations acoustiques

Sonicsense de l'Université Duke: un changeur de jeu en détection robotique

La dernière innovation de l'Université de Duke, Sonicsense, devrait révolutionner la façon dont les robots perçoivent et interagissent avec leur environnement. En s'éloignant des systèmes traditionnels basés sur la vision, Sonicsense utilise des vibrations acoustiques pour donner aux robots une nouvelle façon de «ressentir» le monde qui les entoure, tout comme la façon dont les humains utilisent une combinaison de sens pour naviguer et comprendre leur environnement.

Défis dans la perception robotique

Les robots ont longtemps fait face à des défis pour percevoir et interagir avec précision avec les objets. Alors que les humains intègrent sans effort plusieurs sens, les robots dépendent largement des données visuelles. Cette limitation entrave souvent leur capacité à gérer des scénarios complexes où les signaux visuels seuls sont insuffisants.

Sonicsen: un bond en avant

SonicSense aborde ces limitations en introduisant la détection acoustique dans le mélange. Cette technologie permet aux robots de recueillir des informations détaillées sur les objets par le biais d'interactions physiques, en imitant l'utilisation humaine du toucher et du son. C'est une étape importante vers la rendez-vous plus polyvalent et capable de comprendre leur environnement.

Rompre la technologie Sonicsense

Le noyau de Sonicsense réside dans une main robotique avec quatre doigts, chacun équipé d'un microphone de contact au bout des doigts. Ces capteurs capturent les vibrations produites lorsque le robot interagit avec des objets par des actions telles que le taraudage, la saisie ou le tremblement. Ce qui distingue SonicSense, c'est sa capacité à filtrer le bruit ambiant, garantissant que les données collectées sont aussi propres que possible.

Jiaxun Liu, l'auteur principal de l'étude, partage: «Nous voulions créer une solution qui pourrait fonctionner avec une grande variété d'objets quotidiens, améliorant la capacité du robot à« ressentir »et à comprendre le monde qui les entoure.»

L'un des aspects les plus attrayants de SONicSense est son accessibilité. Le système est construit à partir de composants standard, y compris des microphones de contact généralement utilisés par les musiciens et des pièces imprimées en 3D. Avec un coût total d'un peu plus de 200 $, Sonicsense est non seulement innovante mais également abordable, ouvrant la voie à une adoption plus large et à un développement plus large.

Sonicsen: perception des objets à partir des vibrations acoustiques en main

Avancer au-delà de la reconnaissance visuelle

Les systèmes traditionnels basés sur la vision luttent avec certains objets, tels que ceux qui sont transparents, réfléchissants ou ont des géométries complexes. Le professeur Boyuan Chen explique: «Bien que la vision soit cruciale, le son peut fournir des couches supplémentaires d'informations qui pourraient être invisibles à l'œil.»

Sonicsense surmonte ces défis avec son approche multi-doigts et ses algorithmes AI avancés. Il peut identifier des objets faits de différents matériaux, comprendre des formes complexes et même déterminer ce qui se trouve à l'intérieur des conteneurs - des tâches difficiles pour les systèmes visionnaires.

En rassemblant des données des quatre doigts à la fois, SONicSense peut créer des reconstructions 3D détaillées et déterminer avec précision la composition des matériaux. Cela peut prendre jusqu'à 20 interactions pour de nouveaux objets, mais pour les familières, seulement quatre interactions peuvent être suffisantes pour une identification précise.

Applications et tests du monde réel

Sonicsense n'est pas seulement une expérience de laboratoire; Il a un potentiel réel. Il a été testé dans des scénarios où les systèmes robotiques traditionnels luttent, comme compter les dés dans un conteneur, mesurer les niveaux de liquide dans les bouteilles et reconstruire les formes 3D par l'exploration de surface.

Ces capacités sont cruciales pour les industries comme la fabrication et le contrôle de la qualité, où la manipulation précise des objets est essentielle. Contrairement aux tentatives de détection acoustique antérieures, l'approche multi-doigts de Sonicsesense et le filtrage du bruit le rendent idéal pour les paramètres industriels dynamiques où plusieurs entrées sensorielles sont nécessaires.

L'équipe de recherche travaille maintenant à l'élargissement des capacités de SonicSense pour gérer plusieurs objets à la fois. Le professeur Chen est optimiste, disant: «Ce n'est que le début. Nous voyons SONicSense intégré dans des mains robotiques plus avancées, permettant aux robots d'effectuer des tâches qui nécessitent un délicat sentiment de contact.»

Ils développent également des algorithmes de suivi d'objets pour aider les robots à naviguer et à interagir dans des environnements dynamiques encombrés. Les plans pour ajouter la pression et la détection de température amélioreront encore les capacités de manipulation de type humain du système.

La ligne de fond

Sonicsense marque une progression importante de la perception robotique, montrant comment la détection acoustique peut améliorer les systèmes visuels pour créer des robots plus polyvalents et adaptables. Au fur et à mesure que cette technologie évolue, son abordabilité et ses applications de grande envergure suggèrent un avenir où les robots peuvent interagir avec leur environnement avec une sophistication qui rivalise avec les capacités humaines.