रोबोटिक्स
वाईफाई रोबोट्स को इनडोर वातावरण में नेविगेट करने में मदद करता है
कैलिफोर्निया सैन डिएगो विश्वविद्यालय के इंजीनियरों ने एक कम लागत, कम शक्ति वाली तकनीक विकसित की है जो रोबोट्स को अपने इनडोर वातावरण को मैप करने में मदद करती है। यह प्रणाली रोबोट्स को तब भी नेविगेट करने में मदद करती है जब कम रोशनी या कोई पहचानने योग्य लैंडमार्क या विशेषताएं नहीं होती हैं।
शोधकर्ताओं की टीम वायरलेस कम्युनिकेशन सेंसिंग एंड नेटवर्किंग ग्रुप से संबंधित है, जिसका नेतृत्व यूसी सैन डिएगो इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग प्रोफेसर दिनेश भराडिया करते हैं। यह 2022 इंटरनेशनल कॉन्फ्रेंस ऑन रोबोटिक्स एंड ऑटोमेशन (आईसीआरए) में प्रस्तुत किया जाएगा, जो 23 से 27 मई तक फिलाडेल्फिया में आयोजित किया जाएगा।
शोध आईईईई रोबोटिक्स एंड ऑटोमेशन में प्रकाशित किया गया है।
एक बिल्कुल नई दृष्टिकोण
विकसित की गई नई तकनीक में सेंसर होते हैं जो वाईफाई सिग्नल पर निर्भर करते हैं ताकि रोबोट अपने वातावरण और मार्ग को मैप कर सके। यह प्रणाली इनडोर रोबोट नेविगेशन के लिए एक बिल्कुल नई दृष्टिकोण है, और यह पिछले वालों से अलग है जो ऑप्टिकल लाइट सेंसर जैसे कैमरे और लिडार का उपयोग करते हैं।
“वाईफाई” सेंसर प्रकाश या दृश्य संकेतों के बजाय रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल का उपयोग करके देखने में सक्षम होते हैं, जो उन्हें कम रोशनी वाले वातावरण में काम करने में मदद करता है जहां कैमरे और लिडार को परेशानी होती है। इन प्रकार के वातावरण आमतौर पर कम रोशनी, बदलती रोशनी और लंबे गलियारों जैसे पुनरावृत्ति वाले वातावरण होते हैं।
लिडार का विकल्प
वाईफाई तकनीक को लिडार के लिए एक आर्थिक विकल्प के रूप में अपना दर्जा दिलाने में मदद करता है, जो महंगे होते हैं और बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है।
“हम लगभग हर जगह वायरलेस सिग्नल से घिरे हुए हैं। इस काम की सुंदरता यह है कि हम इन दैनिक सिग्नल का उपयोग रोबोट के साथ इनडोर स्थानीयकरण और मैपिंग करने के लिए कर सकते हैं,” भराडिया ने कहा।
अदित्य अरुण भराडिया के प्रयोगशाला में एक इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग पीएचडी छात्र हैं और अध्ययन के पहले लेखक हैं।
शोधकर्ताओं ने प्रोटोटाइप सिस्टम को ऑफ-द-शेल्फ हार्डवेयर के साथ बनाया। इसमें वाईफाई सेंसर से लैस एक रोबोट शामिल है जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध वाईफाई ट्रांसीवर्स से बनाया गया है। ये वाईफाई सेंसर वातावरण में वाईफाई एक्सेस पॉइंट्स के साथ और से वायरलेस सिग्नल प्राप्त और प्रेषित करते हैं, और यह संचार रोबोट को अपने स्थान और गति की दिशा को मैप करने में सक्षम बनाता है।
रोशन अय्यलासोमायाजुला भी भराडिया के प्रयोगशाला में एक इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग पीएचडी छात्र हैं और अध्ययन के सह-लेखक हैं।
“यह दो-तरफ़ा संचार पहले से ही मोबाइल डिवाइस जैसे आपके फ़ोन और वाईफाई एक्सेस पॉइंट्स के बीच होता है – यह आपको बस बता नहीं रहा है कि आप कहाँ हैं,” अय्यलासोमायाजुला ने कहा। “हमारी तकनीक उस संचार पर निर्भर करती है ताकि एक अज्ञात वातावरण में स्थानीयकरण और मैपिंग किया जा सके।”
वाईफाई सेंसर पहले रोबोट के स्थान और वाईफाई एक्सेस पॉइंट्स के स्थान के बारे में अनजान होते हैं। जैसे ही रोबोट चलता है, सेंसर एक्सेस पॉइंट्स को बुलाते हैं और उनके उत्तर सुनते हैं, जो तब लैंडमार्क के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
प्रत्येक आगमन और बाहर जाने वाले वायरलेस सिग्नल में अपनी विशिष्ट भौतिक जानकारी होती है जो रोबोट और एक्सेस पॉइंट्स के बीच संबंधों को पहचानने के लिए उपयोग की जा सकती है। एल्गोरिदम वाईफाई सेंसर को यह जानकारी निकालने और इन गणनाओं को करने में सक्षम बनाते हैं। सेंसर अधिक जानकारी इकट्ठा करते रहते हैं और अंततः यह पता लगा सकते हैं कि रोबोट कहाँ जा रहा है।
तकनीक का परीक्षण एक कार्यालय भवन की एक मंजिल पर किया गया था, जहां कई एक्सेस पॉइंट्स को जगह-जगह पर रखा गया था। एक रोबोट को वाईफाई सेंसर, एक कैमरा और एक लिडार से लैस किया गया था ताकि तुलना के लिए माप किए जा सकें। टीम ने रोबोट को नियंत्रित किया और इसे कई बार मंजिल पर घुमाया। यह मुड़कर लंबे और संकरे गलियारों में गया जो उज्ज्वल और धुंधले स्थानों से भरे हुए थे।
परीक्षणों ने प्रदर्शित किया कि वाईफाई सेंसर द्वारा प्रदान किए गए स्थानीयकरण और मैपिंग की सटीकता व्यावसायिक कैमरा और लिडार सेंसर के समान थी।
“हम वाईफाई सिग्नल का उपयोग कर सकते हैं, जो मूल रूप से मुफ्त हैं, दृश्य रूप से चुनौतीपूर्ण वातावरण में मजबूत और विश्वसनीय सेंसिंग के लिए,” अरुण ने कहा। “वाईफाई सेंसिंग महंगे लिडार और कैमरे जैसे अन्य कम लागत वाले सेंसर को पूरक करने के लिए संभावित रूप से बदल सकती है।”
टीम अब वाईफाई सेंसर और कैमरे को मिलाकर एक और अधिक पूर्ण मैपिंग तकनीक विकसित करने के लिए काम करेगी।
