Các nhà nghiên cứu nhằm mục đích cung cấp cho rô-bốt nhà kho sự nhận thức siêu phàm

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts đang “cố gắng cung cấp cho rô-bốt sự nhận thức siêu phàm,” theo Giáo sư Liên kết Fadel Adib của MIT. Khi rô-bốt tiến bộ trong các lĩnh vực như tầm nhìn nhân tạo, chạm và ngửi, chúng đang đến gần hơn với sự nhận thức giống con người.

Một rô-bốt mới được phát triển bởi các nhà nghiên cứu, gọi là RF-Grasp, dựa trên sóng vô tuyến có thể đi qua tường và cảm nhận các vật thể bị che khuất. Nó làm điều này bằng cách kết hợp cảm biến mạnh với tầm nhìn máy tính truyền thống, cho phép tìm vị trí và nắm bắt các vật thể mà bình thường sẽ nằm ngoài tầm nhìn của rô-bốt.

Nghiên cứu này sẽ được trình bày tại Hội nghị Quốc tế về Rô-bốt và Tự động hóa của IEEE vào tháng Năm. Tác giả chính của bài báo là Tara Boroushaki, trợ lý nghiên cứu trong Nhóm Signal Kinetics tại Phòng thí nghiệm Truyền thông MIT. Các đồng tác giả của bài báo bao gồm Adib, giám đốc Nhóm Signal Kinetics; Alberto Rodriguez, Giáo sư Liên kết tại Bộ môn Kỹ thuật Cơ khí; Junshan Leng, kỹ sư nghiên cứu tại Đại học Harvard; và Ian Clester, sinh viên tiến sĩ tại Georgia Tech.

Kho hàng và Thương mại điện tử

Một trường hợp sử dụng tiềm năng của công nghệ mới này là trong thương mại điện tử, nơi nó có thể giúp làm cho việc hoàn thiện kho hàng trở nên hiệu quả hơn, hoặc nó có thể tìm kiếm các công cụ trong một bộ công cụ. Với sự gia tăng mạnh mẽ của thương mại điện tử, công việc đang trở nên ngày càng căng thẳng hơn cho công nhân con người, những người vẫn hoàn thành hầu hết công việc. Tuy nhiên, điều này đôi khi là một vấn đề do điều kiện làm việc nguy hiểm.

“Nhận thức và chọn là hai chướng ngại vật trong ngành công nghiệp ngày nay,” Rodriguez nói.

Rô-bốt dựa vào tầm nhìn quang học, không thể nhận thức được các vật thể bị ẩn vì sóng ánh sáng không đi qua tường. Tuy nhiên, đó không phải là trường hợp của sóng vô tuyến.

Xác định tần số vô tuyến (RF) đã được sử dụng để theo dõi, và hệ thống xác định RF bao gồm một bộ đọc và một thẻ. Thẻ là một con chip máy tính nhỏ được gắn để theo dõi, trong khi bộ đọc phát ra tín hiệu RF được điều chế bởi thẻ và phản xạ trở lại bộ đọc.

Tín hiệu phản xạ này chịu trách nhiệm cung cấp thông tin quan trọng về vật thể được gắn thẻ, chẳng hạn như vị trí và nhận dạng. Điều này thường được sử dụng trong chuỗi cung ứng bán lẻ, với các quốc gia như Nhật Bản dự kiến sẽ sử dụng theo dõi RF cho tất cả các mua hàng bán lẻ cuối cùng.

“RF là một phương thức cảm biến khác biệt so với tầm nhìn,” Rodriguez nói. “Sẽ là một sai lầm nếu không khám phá những gì RF có thể làm.”

https://www.youtube.com/watch?v=ZAzeYPcTM78

RF Grasp

Rô-bốt RF Grasp mới được phát triển sử dụng một máy ảnh và một bộ đọc RF để tìm vị trí và nắm bắt các vật thể được gắn thẻ, và nó có thể làm như vậy ngay cả khi chúng bị chặn hoàn toàn khỏi máy ảnh. Có một cánh tay rô-bốt gắn với một tay nắm, và cổ tay giữ máy ảnh. Bộ đọc RF độc lập với rô-bốt, truyền dữ liệu theo dõi đến thuật toán điều khiển.

Bằng cách tích hợp dữ liệu theo dõi RF và dữ liệu từ hình ảnh trực quan của môi trường xung quanh rô-bốt, quá trình ra quyết định của rô-bốt trở nên rất phức tạp.

“Rô-bốt phải quyết định, tại mỗi điểm thời gian, luồng nào trong số này quan trọng hơn để suy nghĩ,” Boroushaki nói. “Nó không chỉ là sự phối hợp giữa mắt và tay, mà là sự phối hợp giữa RF, mắt và tay. Vì vậy, vấn đề trở nên rất phức tạp.”

“Nó bắt đầu bằng cách sử dụng RF để tập trung sự chú ý của tầm nhìn,” Adib nói. “Sau đó bạn sử dụng tầm nhìn để điều hướng các động作 tinh tế.”

Với quá trình này, RF Grasp có thể nhắm mục tiêu vào một vật thể, và nó có thể điều khiển vật thể và tầm nhìn, dẫn đến chi tiết tinh tế hơn so với RF.

Trong một loạt các thử nghiệm, RF Grasp đã thành công trong việc xác định và nắm bắt vật thể mục tiêu với khoảng một nửa tổng di chuyển. Nó cũng có thể “làm sạch” môi trường, điều này rất độc đáo, bằng cách loại bỏ vật liệu đóng gói và chướng ngại vật để đến vật thể mục tiêu.

“Nó có hướng dẫn mà các hệ thống khác không có,” Rodriguez nói.

RF Grasp cuối cùng có thể đóng vai trò quan trọng trong các kho hàng thương mại điện tử, thực hiện các việc như xác minh tức thì danh tính của một vật thể.

“RF có tiềm năng cải thiện một số hạn chế trong ngành công nghiệp, đặc biệt là trong nhận thức và định vị,” Rodriguez tiếp tục.

Về các ứng dụng tại nhà, Adib nói: “Hoặc bạn có thể tưởng tượng rô-bốt tìm kiếm các vật thể bị mất. Nó giống như một siêu-Roomba đi và lấy lại chìa khóa của tôi, bất kể tôi đặt chúng ở đâu.”