Inginerii dezvoltă o modalitate de a folosi Wi-Fi de zi cu zi pentru a ajuta roboții să vadă și să navigheze mai bine în interior

Credit: domeniu public CC0

Inginerii de la Universitatea din California, San Diego au dezvoltat o tehnologie cu costuri reduse și de consum redus pentru a ajuta roboții să-și navigheze cu precizie în interior, chiar și în condiții de lumină scăzută, fără repere sau caracteristici recunoscute.

Tehnologia constă din senzori care folosesc semnale WiFi pentru a ajuta robotul să cartografieze unde se îndreaptă. Este o nouă abordare a navigației robotizate în interior. Majoritatea sistemelor se bazează pe senzori optici de lumină, cum ar fi camerele și LiDAR-urile. În acest caz, așa-numiții „senzori WiFi” folosesc mai degrabă semnale de frecvență radio decât semnale luminoase sau vizuale pentru a vedea, astfel încât să poată funcționa în condiții în care camerele și LiDAR-urile se luptă – în condiții de lumină scăzută, lumini schimbătoare și medii repetitive, cum ar fi lungi holuri si depozite.

Iar prin utilizarea WiFi, tehnologia ar putea oferi o alternativă rentabilă la LiDAR-urile scumpe și consumatoare de energie, au observat cercetătorii.

O echipă de cercetători de la Wireless Communication Sensing and Networking Group, condusă de profesorul de inginerie electrică și computerizată din UC San Diego, Dinesh Bharadia, își va prezenta lucrările la Conferința Internațională pentru Robotică și Automatizare (ICRA) 2022, care va avea loc din 23 mai. . la 27 de ani în Philadelphia.

„Suntem înconjurați de semnale wireless aproape oriunde mergem. Frumusețea acestei lucrări este că putem folosi aceste semnale de zi cu zi pentru a face locații în interior și cartografiere cu roboți”, a spus Bharadia.

„Folosind WiFi, am construit un nou tip de modalitate de detectare care umple golurile lăsate de senzorii bazați pe lumină de astăzi și le poate permite roboților să navigheze în scenarii pe care nu le pot, nu în prezent”, a adăugat Aditya Arun, care este un electrician. și doctorat în Inginerie Calculatoare. student în laboratorul lui Bharadia și primul autor al studiului.

Cercetătorii și-au construit sistemul prototip folosind hardware-ul disponibil. Sistemul constă dintr-un robot care a fost echipat cu senzori WiFi, care sunt construiți din transceiver WiFi disponibile în comerț. Aceste dispozitive transmit și primesc semnale wireless către și de la punctele de acces WiFi din mediu. Ceea ce face acești senzori WiFi unici este faptul că folosesc această comunicare constantă cu punctele de acces WiFi pentru a mapa locația și direcția de mișcare a robotului.







Inginerii de la UC San Diego au dezvoltat o tehnologie cu costuri reduse, cu energie redusă, pentru a ajuta roboții să își carteze cu precizie drumul în interior, chiar și în condiții de lumină scăzută și fără repere sau caracteristici recunoscute. Tehnologia folosește semnale WiFi, în loc de lumină, pentru a ajuta robotul să „vadă” încotro merge. Credit: UC San Diego Jacobs School of Engineering

„Această comunicare bidirecțională are deja loc între dispozitivele mobile, cum ar fi telefonul dvs. și hotspot-urile WiFi, tot timpul – pur și simplu nu vă spune unde vă aflați”, a spus Roshan Ayyalasomayajula, care are și un doctorat în inginerie electrică și informatică. . student în laboratorul lui Bharadia și coautor al studiului. „Tehnologia noastră se bazează pe această comunicare pentru a realiza localizarea și maparea într-un mediu necunoscut.”

Asa functioneaza. La început, senzorii WiFi nu cunosc locația robotului sau locația punctelor de acces WiFi în mediu. Înțelegerea acestui lucru este ca și cum ai juca un joc cu Marco Polo: pe măsură ce robotul se mișcă, senzorii cheamă punctele de acces și le ascultă răspunsurile, folosindu-le ca repere. Cheia aici este că fiecare semnal wireless de intrare și de ieșire poartă propriile sale informații fizice unice – un unghi de sosire și lungimea traseului direct către (sau de la) un punct de acces – care poate fi folosit pentru a determina unde sunt robotul și punctele de acces. relație unul cu celălalt. Algoritmii dezvoltați de echipa Bharadia permit senzorilor WiFi să extragă aceste informații și să efectueze aceste calcule. Pe măsură ce apelul și răspunsul continuă, senzorii colectează mai multe informații și pot localiza cu precizie direcția robotului.

Cercetătorii și-au testat tehnologia la un etaj al unei clădiri de birouri. Au plasat mai multe puncte de acces în jurul spațiului și au echipat un robot cu senzori WiFi, precum și o cameră și LiDAR pentru a efectua măsurători pentru comparație. Echipa și-a controlat robotul să se miște pe podea de mai multe ori, pe rând, coborând pe holuri lungi și înguste și prin spații luminoase și slab luminate.

În aceste teste, locația și acuratețea cartografierii furnizate de senzorii WiFi a fost comparabilă cu cea a camerei comerciale și a senzorilor LiDAR.

„Putem folosi semnale WiFi, care sunt în esență gratuite, pentru a realiza detectarea robustă și fiabilă în medii dificile din punct de vedere vizual”, a spus Arun. „Detecția Wi-Fi ar putea înlocui LiDAR-urile scumpe și poate completa alți senzori cu costuri reduse, cum ar fi camerele, în aceste scenarii”.

Aceasta este ceea ce echipa explorează în prezent. Cercetătorii vor combina senzorii Wi-Fi (care oferă acuratețe și fiabilitate) cu camere (care oferă informații vizuale și contextuale despre mediu) pentru a dezvolta o tehnologie de cartografiere mai cuprinzătoare, dar mai ieftină.


O „suprafață inteligentă” care stimulează Wi-Fi ar putea ajuta lucrătorii și studenții de la distanță


Mai multe informatii:
Aditya Arun și colab., P2SLAM: SLAM WiFi bazat pe rulmenți pentru roboți de interior, Scrisori IEEE despre robotică și automatizare (2022). DOI: 10.1109/LRA.2022.3144796

Furnizat de Universitatea din California – San Diego

Citat: Inginerii dezvoltă o modalitate de a folosi WiFi de zi cu zi pentru a ajuta roboții să vadă și să navigheze mai bine în interior (19 mai 2022) Preluat la 20 mai 2022 de la https://techxplore.com/news/2022-05- everyday-wifi-robots-indoors . html

Acest document este supus dreptului de autor. Cu excepția utilizării loiale în scopuri de studiu sau cercetare privată, nicio parte nu poate fi reprodusă fără permisiunea scrisă. Conținutul este oferit doar cu titlu informativ.

Add Comment