Robotter, der “føler” med lyd, kan hjælpe med landbrugsarbejde

Forskere har skabt et robotisk sansningssystem, der gør maskiner i stand til at opdage berøring gennem lydbølger i stedet for syn eller tryk.

Systemet, kaldet SonicBoom, bruger lyd til at detektere, hvor og hvad en robotarm rører ved, som først rapporteret af Spectrum. Forskerne bemærker, at denne teknologi viser særligt løfte om landbrugsanvendelser, hvor robotter typisk har svært ved at navigere gennem vinranker og buske.

Mange robotter i dag er afhængige af små kamera-baserede taktile sensorer, forklarer Moonyoung (Mark) Lee, en ph.d.-studerende på Carnegie Mellon University og medudvikler af systemet.

Disse sensorer registrerer berøring ved at kigge på, hvordan en gelépude deformeres, men de kan let blokeres af blade eller beskadiges i barske landbrugsmiljøer, som rapporteret af Spectrum. Tryksensorer er en anden mulighed, men de ville skulle dække hele robotten for at være nyttige, hvilket gør dem dyre og skrøbelige.

SonicBoom fungerer anderledes. Systemet indeholder flere små mikrofoner indlejret i robotarmen, som detekterer de vibrationer, der opstår, når robotten kommer i kontakt med objekter. Ved at analysere små forskelle i signalerne, kan systemet præcist fastslå, hvor kontakten fandt sted – med bemærkelsesværdig præcision.

I laboratorietests opnåede SonicBoom berøringsdetektion med en fejl på mindre end en halv centimeter. Systemet bevarede sin ydeevne, da det detekterede nye materialer, såsom plastik og aluminium, selvom det ikke tidligere havde træning i disse materialer.

Forskerne trænede systemet ved at tappe robotten over 18.000 gange med en træpind. De arbejder nu på at lære SonicBoom at genkende, hvilken type objekt den berører, et blad, en gren eller en træstamme.

Lee bemærkede, at “Med SonicBoom kan du blindt trykke rundt og vide, hvor [kontakten sker], men i sidste ende, for robotten, er den virkelig vigtige information: Kan jeg fortsætte med at skubbe, eller rammer jeg en stærk stamme og bør genoverveje, hvordan jeg bevæger min arm?”

Lee tilføjede, at selvom det er lovende, er rigtige landbrugstests i den virkelige verden stadig i vente.