Robots Die “Voelen” Met Geluid Kunnen Landbouwwerkzaamheden Ondersteunen

Wetenschappers hebben een robotisch sensorisch systeem gecreëerd waarmee machines aanraking kunnen detecteren door middel van geluidsgolven in plaats van zicht of druk.

Het systeem, genaamd SonicBoom, gebruikt geluid om te detecteren waar en wat een robotarm aanraakt, zoals eerst gemeld door Spectrum. De onderzoekers merken op dat deze technologie bijzonder veelbelovend is voor landbouwtoepassingen, waar robots meestal moeite hebben met het navigeren door wijnstokken en struiken.

Veel robots vandaag de dag zijn afhankelijk van kleine op camera’s gebaseerde tactiele sensoren, legt Moonyoung (Mark) Lee uit, een Ph.D. student aan de Carnegie Mellon University en mede-ontwikkelaar van het systeem.

Deze sensoren detecteren aanraking door te kijken hoe een gelpad vervormt, maar ze kunnen gemakkelijk geblokkeerd worden door bladeren of beschadigd raken in ruige boerderijomgevingen, zoals gerapporteerd door Spectrum. Druksensoren zijn een andere optie, maar die zouden het hele robot moeten bedekken om nuttig te zijn, wat ze duur en kwetsbaar maakt.

SonicBoom werkt anders. Het systeem bevat meerdere minuscule microfoons die in de robotarm zijn ingebouwd en die de trillingen detecteren die optreden wanneer de robot in contact komt met objecten. Door kleine verschillen in de signalen te analyseren, lokaliseert het systeem waar het contact plaatsvond – met opmerkelijke precisie.

In laboratoriumtesten bereikte SonicBoom aanrakingsdetectie met een foutmarge van minder dan een halve centimeter. Het systeem behield zijn prestaties bij het detecteren van nieuwe materialen, zoals plastic en aluminium, ook al had het geen eerdere training op deze materialen.

De onderzoekers hebben het systeem getraind door de robot meer dan 18.000 keer met een houten stok aan te tikken. Ze zijn nu bezig SonicBoom te leren herkennen welk soort object het aanraakt, een blad, een tak of een boomstam.

Lee merkte op dat: “Met SonicBoom kun je blindelings rondtikken en weten waar het [contact gebeurt], maar aan het einde van de dag is de echt belangrijke informatie voor de robot: Kan ik blijven duwen, of raak ik een sterke stam en moet ik nadenken over hoe ik mijn arm moet bewegen?”

Lee voegde eraan toe dat, hoewel veelbelovend, echte boerderijtests in de echte wereld nog moeten komen.