WiFi им помага на роботите да се движат низ внатрешните средини

Инженерите од Универзитетот во Калифорнија во Сан Диего развија технологија со ниска цена и ниска моќност која им помага на роботите да ги мапираат нивните внатрешни средини. Системот им помага на роботите да се движат дури и кога има слабо осветлување или нема препознатливи знаменитости или карактеристики. 

Тимот истражувачи припаѓа на Групата за сензори и вмрежување за безжична комуникација, која е предводена од професорот по електротехника и компјутерско инженерство во UC Сан Диего, Динеш Бхарадија. Ќе биде претставен на Меѓународната конференција за роботика и автоматизација (ICRA) во 2022 година во Филаделфија, која ќе се одржи од 23 до 27 мај. 

Истражувањето беше објавено во IEEE Роботика и автоматизација. 

Сосема нов пристап

Новоразвиената технологија има сензори кои се потпираат на WiFi сигнали за да му овозможат на роботот да ја мапира својата околина и патека. Системот е сосема нов пристап за навигација со роботи во затворен простор и е единствен во споредба со претходните кои користат оптички сензори за светлина како камери и LiDAR.

Сензорите „WiFi“ користат радиофреквентни сигнали наместо светлосни или визуелни знаци за гледање, што им овозможува да работат подобро во средини каде што камерите и LiDAR имаат проблеми. Овие типови средини се обично слаба осветленост, променлива светлина и повторливи средини како долги коридори. 

Алтернатива на LiDARs

WiFi ѝ помага на технологијата да го постигне својот статус на економична алтернатива на LiDAR, кои се скапи и бараат многу енергија. 

„Ние сме опкружени со безжични сигнали речиси секаде каде што одиме. Убавината на оваа работа е што можеме да ги користиме овие секојдневни сигнали за да направиме локализација и мапирање во затворен простор со роботи“, рече Бхарадија.

Адитја Арун е доктор по електротехника и компјутерски инженеринг. студент во лабораторијата на Bharadia и прв автор на студијата. 

Истражувачите го изградија прототипот на системот со хардвер кој не е достапен. Се состои од робот опремен со WiFi сензори изградени од комерцијално достапни WiFi примопредаватели. Овие WiFi сензори пренесуваат и примаат безжични сигнали до и од WiFi пристапните точки во околината, а оваа комуникација е она што му овозможува на роботот да ја мапира својата локација и насока на движење. 

Рошан Ајаласомајаџула е исто така доктор по електротехника и компјутерски инженеринг. студент во лабораторијата на Bharadia, како и коавтор на студијата. 

„Оваа двонасочна комуникација веќе се случува помеѓу мобилните уреди како вашиот телефон и точките за пристап до WiFi цело време - едноставно не ви кажува каде сте“, рече Ајаласомајаџула. „Нашата технологија ја користи таа комуникација за да направи локализација и мапирање во непозната средина“.

Сензорите за WiFi прво не се свесни за локацијата на роботот и каде се наоѓаат точките за пристап до WiFi во околината. Додека роботот се движи, сензорите ги повикуваат точките за пристап и ги слушаат нивните одговори, кои потоа се користат како обележја. 

Секој дојдовен и појдовен безжичен сигнал носи свои уникатни физички информации што може да се користат за да се идентификува каде се наоѓаат роботите и пристапните точки меѓусебно. Алгоритмите им овозможуваат на сензорите за WiFi да ги извлечат овие информации и да ги направат овие пресметки. Сензорите продолжуваат да собираат повеќе информации и на крајот можат да лоцираат каде оди роботот. 

Технологијата беше тестирана на кат од деловна зграда, каде што беа поставени неколку пристапни точки околу просторот. Потоа, робот беше опремен со сензори за WiFi, како и камера и LiDAR за да врши мерења за споредба. Тимот го контролираше роботот и го натера да патува неколку пати околу подот. Свртеше и по долги и тесни ходници со светло и слабо осветлени простори. 

Тестовите покажаа дека точноста на локализацијата и мапирањето обезбедени од WiFi сензорите е на исто ниво со онаа на комерцијалната камера и LiDar сензорите. 

„Можеме да користиме WiFi сигнали, кои во суштина се бесплатни, за да направиме силно и сигурно сензорирање во визуелно предизвикувачки средини“, рече Арун. „Сензорот за WiFi може потенцијално да ги замени скапите LiDAR и да ги надополни другите сензори со ниска цена, како што се камерите во овие сценарија“.

Тимот сега ќе работи на комбинирање на WiFi сензори и камери за да развие уште покомплетна технологија за мапирање.