Ако искате да разберете дали вашият робот може да вижда през дим, ще ви трябва малко дим. Но студент от Университета на Пенсилвания бе шокиран, когато започна да настройва нощен експеримент, за да тества такъв робот. Скоро след като включил машината за дим, се задействал силен противопожарен алармен сигнал.
„Цялата сграда беше задействана“, казва Мингмин Чжао от Университета на Пенсилвания, усмихвайки се. „Моят студент ме извика. Той беше много изненадан.“
Инцидентът беше малка пречка за екипа, който разработва робот с иновативна радио-базирана система за сензори. Радиовълните биха могли да позволят на роботи или автономни превозни средства да виждат през гъст дим, интензивен дъжд – или дори зад ъгли. Такива вълни могат да открият дори скрити оръжия.
Но симулирането на визуално изображение чрез радио вълни е необичаен подход за роботи и автономни превозни средства. Много по-утвърдени в тези области са обикновените оптични камери, технологии за лазерно откриване (Lidar) и други сензори.
Въпреки това, проф. Чжао и неговите студенти разработиха потенциално мощен начин за роботи да виждат, използвайки радио вълни.
Разбира се, радарът, който използва радио вълни, се използва десетилетия наред за проследяване на въздухоплавателни средства, кораби и времето.
Но въртящият се масив на робота на проф. Чжао изпраща радио вълни във всички посоки.
След това вградената система с изкуствен интелект (AI) изгражда 3D изглед на околната среда с тези данни.
„Това, което се опитваме да направим тук, е основно да помогнем на роботите да получат свръхчовешко виждане – да виждат в ситуации, в които човешките очи или традиционните визуални сензори не могат“, обяснява проф. Чжао.
Той предполага, че технологията би могла да помогне на бъдещ робот за търсене и спасяване да спаси хора от горяща сграда.
Последващите тестове на робота използваха пластмасова кутия, пълна с дим, поставена около въртящото се оборудване на робота, за да се избегне задействането на близките противопожарни аларми.
Въпреки че хората не могат да ги виждат, радиовълните са форма на светлина в смисъл, че са част от електромагнитния спектър, който включва и рентгенови и гама лъчи. Само малка част от спектъра е класифицирана като видима светлина.
Като светлина, радиовълните могат да се отразяват от повърхности и материали, макар и по различен начин от видимата светлина. Проф. Чжао и неговите колеги са проектирали робота си така, че той да усеща тези отражения на радиовълни.
Ключовият фактор тук е, че радиовълните са много по-дълги от видимите светлинни вълни, което означава, че не са блокирани от малките димни частици.
Проф. Чжао казва, че също така работи върху адаптиране на технологията така, че роботът да може да вижда част от пътя около ъгъл. Помислете за това като за зала на огледала, казва той, само за радиовълни, а не за видима светлина.
„Това е наистина много интересно изследване и доста впечатляващо“, казва Фридеман Рейнхард от Университета в Росток, Германия, който не е участвал в работата. През 2017 г. проф. Рейнхард и колегите му описаха как Wi-Fi сигналите могат да позволят на шпионите да виждат в частни стаи.
Една от малките ограничения е, че въртящият се масив не може по дефиниция да вижда във всички посоки едновременно. Проф. Рейнхард казва, че много от обработката на данни, извършвана от системата, изглежда е необходима за почистване на изображението, което произлиза от това въртящо се устройство.
Въпреки това, роботът изпраща радиовълни в милиметров вълнови диапазон (вълни, които са между един и десет милиметра дълги). Това е същата технология, използвана за някои 5G инсталации.
„Това е потенциално много привлекателно, това е много добре разбрана, евтина технология“, казва проф. Рейнхард. „Определено бих искал да видя самоходен автомобил, който се движи само с радар.“
Но е възможно да се избегне използването на въртящи се устройства, излъчващи радио вълни, за да се получи пълна картина, казва Фабио да Силва, основател и главен изпълнителен директор на американската компания Wavsens, която също разработва радио-базирани сензорни технологии.
„Създадохме алгоритъм, който позволява да се усети цялото пространство мигновено и непрекъснато, така че не е нужно да въртим антените си“, казва той.
Той описва системата като нещо подобно на ехолокацията, използвана от прилепи. Изпраща радиовълни и „слуша“ как се връщат тези вълни, което разкрива формата на всичко, което са засекли.
Някои изследователи са използвали радиовълни за откриване на скрити оръжия, като пистолети и ножове. Радиовълните могат дори да „отпечатват“ детайлите на стая. След това, ако се сканира отново по-късно, това ще разкрие дали обекти в стаята са били преместени.
Миналата година учени в Германия предложиха държавите да използват този метод, за да следят как се управляват ядрени оръжия на други страни. Това би било един начин да се разбере дали някой е преместил бойните глави, например.
Отделно, Луана Оливиери от Лъфбъро университет е изследвала използването на различна форма на невидимо електромагнитно излъчване – терахерцови вълни. Те са по-къси от радиовълните, но по-дълги от видимата светлина. „Тази дължина на вълната е особено неизследвана“, казва д-р Оливиери.
Възможно е да се види през обекти и да се анализират материали, използвайки тази форма на радиация, добавя тя. Такава система може дори теоретично да идентифицира конкретни наркотици, откривайки химическата им структура.
Но докато виждането през материали може да помогне на спасителен робот да намери затворен човек при бъдеща катастрофа, това има и други приложения. Полицията и военните имат достъп до радиобазирани технологии, които им позволяват да виждат през врати и стени, до известна степен.
„Военните действия определено са един пазар, на който това може да се използва. Може да се използва за откриване и убиване на някого“, казва г-н да Силва. Той е показал технологията на Wavsens на Министерството на отбраната на САЩ и Министерството на отбраната на Израел.
И все пак, тези приложения не са съвсем изненадващи, предлага проф. Рейнхард, който отбелязва, че редица нововъзникващи технологии в принцип са направили по-лесно откритото откриване и атака на хора.
„Може би радарът звучи страшно – но дроновете и евтините камери са много по-опасни неща“, казва той.
За още новини вижте ТУК
Присъединете се към нашия Телеграм
