Roboter som «føler» med lyd kan hjelpe til med gårdsarbeid

Forskere har skapt et robotisk sensorsystem som gjør at maskiner kan oppdage berøring gjennom lydbølger i stedet for syn eller trykk.

Systemet, kalt SonicBoom, bruker lyd til å oppdage hvor og hva en robotarm berører, som først ble rapportert av Spectrum. Forskerne bemerker at denne teknologien viser spesiell løfte for landbruksapplikasjoner, hvor roboter typisk sliter med å navigere gjennom vinstokker og busker.

Mange roboter i dag er avhengige av små kamera-baserte taktile sensorer, forklarer Moonyoung (Mark) Lee, en doktorgradsstudent ved Carnegie Mellon University og medutvikler av systemet.

Disse sensorene oppdager berøring ved å se på hvordan en gelépute deformeres, men de kan lett blokkeres av blader eller bli skadet i tøffe gårdsomgivelser, som rapportert av Spectrum. Trykksensorer er et annet alternativ, men de måtte dekke hele roboten for å være nyttige, noe som gjør dem kostbare og skjøre.

SonicBoom fungerer annerledes. Systemet inneholder flere små mikrofoner innebygd i robotarmen som oppdager vibrasjonene som oppstår når roboten kommer i kontakt med objekter. Ved å analysere bittesmå forskjeller i signalene, kan systemet fastslå nøyaktig hvor kontakten skjedde – med bemerkelsesverdig presisjon.

I laboratorietester oppnådde SonicBoom berøringsdeteksjon med en feil på mindre enn en halv centimeter. Systemet opprettholdt ytelsen når det oppdaget nye materialer, som plast og aluminium, selv om det ikke hadde noen tidligere trening på disse materialene.

Forskerne trente systemet ved å banke på roboten over 18 000 ganger med en trepinne. Nå jobber de med å lære SonicBoom å gjenkjenne hva slags objekt den berører, enten det er et blad, en gren eller en trestamme.

Lee bemerket at, «Med SonicBoom kan du blindt tappe rundt og vite hvor [kontakten skjer], men på slutten av dagen, for roboten, er den virkelig viktige informasjonen: Kan jeg fortsette å dytte, eller treffer jeg en sterk stamme og bør revurdere hvordan jeg beveger armen min?»

Lee la til at, selv om det er lovende, er virkelige gårdsprøver fortsatt i vente.