वाईफाई रोबोट्स को इनडोर वातावरण में नेविगेट करने में मदद करता है

कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय सैन डिएगो के इंजीनियरों ने एक कम लागत, कम शक्ति वाली प्रौद्योगिकी विकसित की है जो रोबोटों को उनके इनडोर वातावरण को मैप करने में मदद करती है। यह प्रणाली रोबोटों को तब भी नेविगेट करने में मदद करती है जब कम प्रकाश या कोई पहचानने योग्य लैंडमार्क या विशेषताएं नहीं होती हैं।

शोधकर्ताओं की टीम वायरलेस कम्युनिकेशन सेंसिंग और 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 नया दृष्टिकोण

नव विकसित प्रौद्योगिकी में सेंसर 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 नया दृष्टिकोण है, और यह पिछले Ones की तुलना में अद्वितीय 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 कैमरे और लिडार की तुलना में बेहतर काम करने में मदद करता है। ये प्रकार के वातावरण आमतौर पर कम प्रकाश, बदलते प्रकाश और दोहरावदार वातावरण जैसे लंबे गलियारे होते हैं।

लिडार का विकल्प

वाईफाई प्रौद्योगिकी को लिडार के लिए एक आर्थिक विकल्प के रूप में अपना दर्जा दिलाने में मदद करता है, जो महंगे और बहुत अधिक शक्ति की मांग करते हैं।

“हम लगभग हर जगह वायरलेस सिग्नल से घिरे हुए हैं। इस काम की सुंदरता यह है कि हम इन दैनिक सिग्नल का उपयोग रोबोटों 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 प्रणाली को ऑफ-द-शेल्फ हार्डवेयर के साथ बनाया है। इसमें वाईफाई सेंसरों से सुसज्जित एक रोबोट शामिल है, जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध वाईफाई ट्रांसीवर्स से बने हैं। ये वाईफाई सेंसर वातावरण में वाईफाई एक्सेस पॉइंट्स के साथ वायरलेस सिग्नल भेजते और प्राप्त करते हैं, और यह संचार रोबोट को अपने स्थान और गति की दिशा को मैप करने में सक्षम बनाता है।

रोशन अय्यालासोमायाजुला भराडिया के प्रयोगशाला में एक इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग पीएचडी छात्र भी हैं और अध्ययन के सह-लेखक हैं।

“यह दो-तरफ़ा संचार पहले से ही मोबाइल डिवाइस जैसे आपके फोन और वाईफाई एक्सेस पॉइंट्स के बीच होता है – यह आपको बस बता नहीं रहा है कि आप कहां हैं,” अय्यालासोमायाजुला ने कहा। “हमारी प्रौद्योगिकी उस संचार पर निर्भर करती है ताकि एक अज्ञात वातावरण में स्थानीयकरण और मैपिंग किया जा सके।”

वाईफाई सेंसर पहले रोबोट के स्थान और वातावरण में वाईफाई एक्सेस पॉइंट्स 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 गणना करने में सक्षम बनाते हैं। सेंसर अधिक जानकारी एकत्र करते रहते हैं और अंततः रोबोट के स्थान का पता लगा सकते हैं।

प्रौद्योगिकी का परीक्षण एक कार्यालय भवन की मंजिल पर किया गया था, जहां कई एक्सेस पॉइंट्स को स्थान पर रखा गया था। एक रोबोट को वाईफाई सेंसर, एक कैमरा और एक लिडार के साथ सुसज्जित 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 मुड़ने और तेज और धीमी रोशनी वाले स्थानों के साथ लंबे और संकीर्ण गलियारों में गया।

परीक्षणों ने दिखाया कि वाईफाई सेंसर द्वारा प्रदान की गई 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 करने के लिए,” अरुण ने कहा। “वाईफाई सेंसिंग महंगे लिडार को बदलने और इन परिदृश्यों में कैमरे जैसे अन्य कम लागत वाले सेंसर को पूरक करने की संभावना है।”

टीम अब वाईफाई सेंसर और कैमरे को मिलाकर एक और अधिक पूर्ण मैपिंग प्रौद्योगिकी विकसित करने के लिए काम करेगी।