WiFi i ndihmon robotët të lundrojnë në mjediset e brendshme

Inxhinierët në Universitetin e Kalifornisë në San Diego kanë zhvilluar një teknologji me kosto të ulët dhe me fuqi të ulët që i ndihmon robotët të hartojnë mjediset e tyre të brendshme. Sistemi i ndihmon robotët të lundrojnë edhe kur ka ndriçim të ulët ose kur nuk ka pikë referimi ose veçori të dallueshme. 

Ekipi i studiuesve i përket Grupit të Sensimit dhe Rrjeteve të Komunikimit me Wireless, i cili drejtohet nga profesori i inxhinierisë elektrike dhe kompjuterike në UC San Diego, Dinesh Bharadia. Ai do të prezantohet në Konferencën Ndërkombëtare për Robotikën dhe Automatizimin (ICRA) të vitit 2022 në Filadelfia, e cila do të zhvillohet nga 23 deri më 27 maj. 

Hulumtimi u botua në Robotika dhe Automatizimi IEEE. 

Një qasje krejt e re

Teknologjia e zhvilluar rishtazi ka sensorë që mbështeten në sinjalet WiFi për t'i mundësuar robotit të hartojë mjedisin dhe rrugën e tij. Sistemi është një qasje krejt e re për navigimin e robotëve të brendshëm dhe është unik kur krahasohet me ato të mëparshme që përdorin sensorë të dritës optike si kamera dhe LiDAR.

Sensorët "WiFi" përdorin sinjale të radiofrekuencës në vend të sinjaleve të dritës ose vizuale për të parë, gjë që u mundëson atyre të punojnë më mirë në mjedise ku kamerat dhe LiDAR-et kanë probleme. Këto lloj mjedisesh janë zakonisht me dritë të ulët, me ndryshim të dritës dhe mjedise të përsëritura si korridoret e gjata. 

Alternativë ndaj LiDAR-ve

WiFi e ndihmon teknologjinë të arrijë statusin e saj si një alternativë ekonomike ndaj LiDAR-ve, të cilët janë të shtrenjtë dhe kërkojnë shumë energji. 

“Ne jemi të rrethuar nga sinjale wireless pothuajse kudo që shkojmë. E bukura e kësaj pune është se ne mund t'i përdorim këto sinjale të përditshme për të bërë lokalizimin dhe hartën e ambienteve të brendshme me robotë, "tha Bharadia.

Aditya Arun është një doktoraturë në inxhinieri elektrike dhe kompjuterike. student në laboratorin e Bharadia dhe autori i parë i studimit. 

Studiuesit ndërtuan sistemin prototip me pajisje të disponueshme. Ai përbëhet nga një robot i pajisur me sensorë WiFi të ndërtuar nga transmetuesit WiFi të disponueshëm në treg. Këta sensorë WiFi transmetojnë dhe marrin sinjale me valë në dhe nga pikat e aksesit WiFi në mjedis, dhe ky komunikim është ai që i mundëson robotit të hartojë vendndodhjen dhe drejtimin e lëvizjes. 

Roshan Ayyalasomayajula është gjithashtu një doktoraturë në inxhinieri elektrike dhe kompjuterike. student në laboratorin e Bharadia-s, si dhe një bashkautor i studimit. 

"Ky komunikim i dyanshëm tashmë po ndodh midis pajisjeve celulare si telefoni juaj dhe pikave të aksesit WiFi gjatë gjithë kohës - thjesht nuk ju tregon se ku jeni," tha Ayyalasomayajula. "Teknologjia jonë mbështet atë komunikim për të bërë lokalizimin dhe hartën në një mjedis të panjohur."

Sensorët WiFi fillimisht nuk janë në dijeni të vendndodhjes së robotit dhe ku janë pikat e hyrjes WiFi në mjedis. Ndërsa roboti lëviz, sensorët thërrasin pikat e hyrjes dhe dëgjojnë përgjigjet e tyre, të cilat më pas përdoren si pikë referimi. 

Çdo sinjal me valë në hyrje dhe në dalje mbart informacionin e tij unik fizik që mund të përdoret për të identifikuar se ku janë robotët dhe pikat e hyrjes në lidhje me njëri-tjetrin. Algoritmet u mundësojnë sensorëve WiFi të nxjerrin këtë informacion dhe të bëjnë këto llogaritje. Sensorët vazhdojnë të marrin më shumë informacion dhe përfundimisht mund të lokalizojnë se ku po shkon roboti. 

Teknologjia u testua në një kat të një ndërtese zyre, ku u vendosën disa pika aksesi rreth hapësirës. Një robot u pajis më pas me sensorë WiFi, si dhe një aparat fotografik dhe një LiDAR për të kryer matjet për krahasim. Ekipi kontrolloi robotin dhe e bëri atë të udhëtonte disa herë rreth dyshemesë. Ai gjithashtu ktheu qoshet dhe zbriste korridoret e gjata e të ngushta me hapësira të ndriçuara fort dhe dobët. 

Testet treguan se saktësia e lokalizimit dhe hartës së ofruar nga sensorët WiFi ishte në të njëjtin nivel me atë të kamerës komerciale dhe sensorëve LiDar. 

“Ne mund të përdorim sinjalet WiFi, të cilat në thelb janë falas, për të bërë ndjesi të fuqishme dhe të besueshme në mjedise vizualisht sfiduese,” tha Arun. "Ndjeshmëria WiFi mund të zëvendësojë potencialisht LiDAR-et e shtrenjta dhe të plotësojë sensorë të tjerë me kosto të ulët, siç janë kamerat në këto skenarë."

Ekipi tani do të punojë për të kombinuar sensorët WiFi dhe kamerat për të zhvilluar një teknologji edhe më të plotë të hartës.