Pamatyti per dūmus ir aplink kampus

Jei norite sužinoti, ar jūsų robotas gali pamatyti dūmus, gerai, jums reikės šiek tiek dūmų.

Tačiau Pensilvanijos universiteto studentas patyrė šoką, kai jie pradėjo rengti vėlyvą vakarą, kad išbandytų tokį robotą.

Netrukus po dūmų aparato jungiklio, garsus gaisro aliarmas užgeso.

„Visas pastatas suveikė“, – sako Mingminas Zhao iš Pensilvanijos universiteto, šypsosi. „Mano studentas man paskambino. Jis buvo labai nustebęs”.

Incidentas buvo nedidelis nesėkmė komandai, kuriant robotą, kuriame yra novatoriška radijo jutimo sistema.

Radijo bangos galėtų leisti robotams ar autonominėms transporto priemonėms pamatyti storą dūmą, intensyvų lietų ar net aplink kampus. Tokios bangos netgi gali aptikti paslėptus ginklus.

Tačiau vaizdinių vaizdų, pagrįstų radijo bangomis, modeliavimas yra neįprastas robotų ir autonominių transporto priemonių požiūris. Tuose laukuose daug labiau įsitvirtinę yra įprastos optinės kameros, šviesos aptikimas ir diapazonas (lidar) ir kiti jutikliai.

Tačiau prof. Zhao ir jo studentai sukūrė potencialiai galingą būdą, kaip robotai pamatyti radijo bangas.

Žinoma, radaras, naudojantis radijo bangas, dešimtmečius buvo naudojamas orlaiviams, laivams ir orams sekti.

Bet besisukantis masyvas Prof Zhao robotas Meta radijo bangas į visas puses.

Tada dirbtinio intelekto (AI) sistema su šia informacija sukuria 3D aplinkos vaizdą.

„Tai, ką mes čia bandėme padaryti, iš esmės padeda robotams gauti superžmonišką regėjimą – pamatyti scenarijuose, kuriuose žmogaus akys ar tradiciniai vaizdiniai jutikliai negali“, – aiškina prof. Zhao.

Jis siūlo, kad technologija galėtų padėti ateities paieškos ir gelbėjimo robotui, išgelbėti žmones nuo degančio pastato.

Vėlesniuose roboto bandymuose buvo naudojama skaidri plastikinė dėžutė, pilna dūmų, esančių aplink jo verpimo įrangą, kad būtų išvengta netoliese esančio gaisro aliarmo.

Nors žmonės jų nemato, radijo bangos yra šviesos forma ta prasme, kad jos yra elektromagnetinio spektro dalis, kuri taip pat apima rentgeno spindulius ir gama spindulius. Tik nedidelė dalis spektras klasifikuojamas kaip matoma šviesa.

Būdami šviesūs, radijo bangos gali atspindėti paviršius ir medžiagas, nors ir šiek tiek kitaip nei matoma šviesa. Prof Zhao ir jo kolegos suprojektavo savo robotą, kad jis galėtų tai pajusti radijo bangų atspindžiai.

Svarbiausias veiksnys yra tas, kad radijo bangos yra daug ilgesnės nei matomos šviesos bangos, tai reiškia, kad jos neužblokuoja mažos dūmų dalelės.

Prof Zhao sako, kad jis taip pat dirbo pritaikydamas technologiją, kad robotas galėtų pamatyti dalį kelio aplink kampą. Pagalvokite apie tai kaip veidrodžių salė, siūlo jis, tik dėl radijo bangų, o ne matomos šviesos.

„Tai tikrai labai įdomus darbas ir gana įspūdingas“, – sako Friedemann Reinhard iš Rostoko universiteto Vokietijoje, kuris nedalyvavo darbe. 2017 m. Prof. Reinhardas ir kolegos aprašė, kaip „Wi-Fi“ signalai galėtų leisti šnipams pamatyti į privačius kambarius.

Vienas nedidelis apribojimas yra tas, kad verpimo masyvas iš esmės negali iš karto pamatyti visomis kryptimis. Prof Reinhard sako, kad norint išvalyti vaizdą, atsirandantį dėl šio verpimo įrenginio, atrodo, kad labai daug duomenų apdorojimo.

Tačiau robotas išsiunčia radijo bangas milimetrų bangų juostoje (bangos, kurios yra nuo vieno iki dešimties milimetrų ilgio). Tai ta pati technologija, naudojama kai kuriems 5G instaliacijoms.

„Tai potencialiai labai patrauklu, tai labai gerai suprantama, pigi technologija“, – sako prof. Reinhardas. „Aš tikrai norėčiau pamatyti savarankiškai važiuojantį automobilį tik ant radaro.”

Tačiau norint gauti pilną vaizdą, galima išvengti besisukančių radijo spinduliuočių įrenginių naudojimo, sako Fabio Da Silva, JAV firmos „Wavsens“ įkūrėjas ir generalinis direktorius, kuris taip pat kuria radijo pagrindu sukurtą jutimo technologiją.

„Mes sukūrėme algoritmą, kuris leidžia akimirksniu ir nuolat pajusti visą erdvę, todėl mums nereikia suktis savo antenų“, – sako jis.

Jis apibūdina sistemą kaip panašią į echolokaciją, kurią naudoja šikšnosparniai. Tai išsiunčia radijo bangas ir „klausosi“, kaip grįžta bangos, o tai atskleidžia, ką jie pataikė.

Kai kurie tyrėjai naudojo radijo bangas nustatyti paslėptus ginklus tokius kaip paslėpti rankiniai ginklai ir peiliai.

Radijo bangos netgi gali „pirštų atspaudus“ išsamios kambario detales. Tada, jei vėliau vėl nuskaityta, tai atskleistų, ar kokie nors objektai kambaryje buvo perkelti.

Praėjusiais metais, Mokslininkai Vokietijoje Pasiūlyta, kad šalys šį metodą naudoja norėdamos patikrinti kitų šalių valdymą savo branduolinių ginklų atsargomis. Tai būtų vienas iš būdų žinoti, ar kažkas, pavyzdžiui, judino kovinių galvučių.

Atskirai Luana Olivieri iš Loughborough universiteto ištyrė kitokią nematomos elektromagnetinės radiacijos, terehertz bangos, formą. Tai yra trumpesnės nei radijo bangos, bet ilgesnės nei matomos šviesos bangos. „Šis bangos ilgis yra ypač neištirtas“, – sako dr. Olivieri.

Ji priduria, kad galima pamatyti objektus ir analizuoti medžiagas, naudojant šią radiacijos formą. Tokia sistema net teoriškai galėtų nustatyti konkrečius vaistus, nustatant jų cheminę struktūrą.

Nors matant medžiagas, gelbėjimo botas gali padėti surasti įstrigusį asmenį į būsimą nelaimę, ji taip pat turi ir kitų programų. Policijos pajėgos ir kariškiai turi prieigą prie Radijo technologija Tai leidžia jiems tam tikru mastu pamatyti pro duris ir sienas.

„Kovos kova yra neabejotinai viena rinka, kurią ji patenkina. Ji gali būti naudojama norint ką nors surasti ir nužudyti”, – sako ponas Da Silva. Jis sako, kad jis demonstravo „Wavsens“ technologijas JAV gynybos departamentui ir Izraelio gynybos ministerijai.

Ir vis dėlto šios programos nėra visiškai stebinančios, siūlo prof. Reinhardui, kuris pabrėžia, kad įvairios kylančios technologijos iš esmės leido žmonėms lengviau aptikti ir pulti žmones.

„Galbūt radaras skamba baisiai, tačiau dronai ir pigios kameros yra daug pavojingesnis dalykas“, – sako jis.