Sonicsense усиливает роботов с человеческим чувствительным чувством с помощью акустических вибраций

Sonicsense Университета Дьюка: изменение игры в роботизированном зондировании

Последние инновации Университета Дьюка, Sonicsense, должны революционизировать то, как роботы воспринимают и взаимодействуют со своим окружением. Отключившись от традиционных систем, основанных на зрении, Sonicsense использует акустические вибрации, чтобы дать роботам новый способ «почувствовать» окружающий мир, так же, как люди используют комбинацию чувств, чтобы ориентироваться и понять окружающую среду.

Проблемы в восприятии робота

Роботы давно сталкиваются с проблемами точного восприятия и взаимодействия с объектами. В то время как люди легко интегрируют несколько чувств, роботы в значительной степени зависят от визуальных данных. Это ограничение часто препятствует их способности справляться с сложными сценариями, где только визуальные сигналы недостаточны.

Sonicsense: прыжок вперед

Sonicsense рассматривает эти ограничения, введя акустическое зондирование в микс. Эта технология позволяет роботам собирать подробную информацию об объектах с помощью физических взаимодействий, имитируя человеческое использование прикосновения и звука. Это значительный шаг к тому, чтобы сделать роботов более универсальными и способными понимать их окружающую среду.

Разрушение технологии SonicSense

Ядром Sonicsense находится в роботизированной руке с четырьмя пальцами, каждая из которых оснащена контактным микрофоном в кончике пальца. Эти датчики отражают вибрации, производимые, когда робот взаимодействует с объектами посредством таких действий, как постукивание, схватка или тряска. Что выделяет Sonicsense, так это его способность фильтровать окружающий шум, гарантируя, что собранные данные были максимально чистыми.

Jiaxun Liu, ведущий автор исследования, делится: «Мы хотели создать решение, которое могло бы работать с широким разнообразием повседневных предметов, повышая способность робота« чувствовать »и понимать мир вокруг них».

Одним из самых привлекательных аспектов Sonicsense является его доступность. Система построена из готовых компонентов, в том числе контактные микрофоны, обычно используемые музыкантами, и 3D-печатных деталей. С общей стоимостью чуть более 200 долларов Sonicsense не только инновационная, но и доступная, прокладывая путь к более широкому внедрению и дальнейшему развитию.

SonicSense: восприятие объекта из акустической вибрации в руке

Выходя за рамки визуального признания

Традиционные системы, основанные на зрении, борются с определенными объектами, такими как те, которые являются прозрачными, отражающими или имеют сложную геометрию. Профессор Бойуан Чен объясняет: «Хотя видение имеет решающее значение, звук может предоставить дополнительные слои информации, которые могут быть невидимыми для глаз».

Sonicsense преодолевает эти проблемы благодаря своим многократному подходу и продвинутым алгоритмам ИИ. Он может идентифицировать объекты из разных материалов, понимать сложные формы и даже выяснить, что находится внутри контейнеров-задачи, которые жесткие для систем только для зрения.

Сбирая данные из всех четырех пальцев одновременно, Sonicsense может создавать подробные 3D -реконструкции и точно определять состав материала. Это может занять до 20 взаимодействий для новых объектов, но для знакомых только четырех взаимодействий могут быть достаточно для точной идентификации.

Реальные приложения и тестирование

Sonicsense - это не просто лабораторный эксперимент; Он имеет реальное потенциал. Он был протестирован в сценариях, где традиционные роботизированные системы борются, например, подсчет кубиков в контейнере, измерение уровней жидкости в бутылках и восстановление трехмерных форм посредством разведки поверхности.

Эти возможности имеют решающее значение для таких отраслей, как производство и контроль качества, где точные манипуляции с объектами являются ключевыми. В отличие от более ранних попыток акустического зондирования, многоточный подход Sonicsense и фильтрация шума делают его идеальным для динамических промышленных настроек, где необходимы несколько сенсорных входов.

Исследовательская группа в настоящее время работает над расширением возможностей Sonicsense для выполнения нескольких объектов одновременно. Профессор Чен оптимистичен, говоря: «Это только начало. Мы видим, что Sonicsense интегрируется в более продвинутые роботизированные руки, позволяя роботам выполнять задачи, которые требуют тонкого чувства прикосновения».

Они также разрабатывают алгоритмы отслеживания объектов, чтобы помочь роботам ориентироваться и взаимодействовать в загроможденных, динамических средах. Планы по добавлению давления и чувства температуры еще больше улучшат возможности манипуляции с человеком системы.

Суть

Sonicsense отмечает значительный прогресс в роботизированном восприятии, показывая, как акустическое зондирование может улучшить визуальные системы для создания более универсальных и адаптируемых роботов. По мере развития этой технологии ее доступность и широкомасштабные приложения предполагают будущее, когда роботы могут взаимодействовать со своей средой с сложностью, которая конкурирует с людьми.