Roboty które zawsze znajdą "drogę do domu"

Roboty które zawsze znajdą "drogę do domu"

Naukowcom z Uniwersytetu Południowo - Kalifornijskiego udało się stworzyć nowoczesny system nawigacyjny, który “uczy” mechanizmy jak poruszać się na nieznanym terenie.

Komputerowy system nawigacyjny został przetestowany na autonomicznym, zrobotyzowanym samochodzie. Dzięki specjalnym algorytmom, oprogramowanie pozwala na zapamiętywanie i eksploracje terenów w sposób analogiczny jak czynią to ssaki.

Testy na autonomicznym samochodzie – zaadaptowanym do tych celów Daimler-Chrysler Smart Car, wyposażonym w dalmierz laserowy i wielokierunkową kamerę jako system czujników – udowodniły, że może on z powodzeniem nawigować i dokonywać eksploracji terenu na odległości do 1,5 km bez zgubienia się.

System nawigacyjny został także przetestowany w warunkach „domowych”, czyli w zamkniętym pomieszczeniu. Robot wyposażony w taki system został wyniesiony do innego miejsca i miał za zadanie samodzielnie odnaleźć drogę powrotną. Wbrew pozorom zadanie takie dla sztucznego urządzenia jest bardzo trudne – powiedziała Adriana Tapus, robotyk, która stworzyła system. Problem ten znany jest od dawna i nazywa się jednoczesną lokalizacją i odwzorowaniem (od ang. simultaneous localization and mapping). Technologia ta jest bardzo ważna w przypadku robotów, autonomicznych pojazdów i wojskowych samolotów bezzałogowych (UAV).

Wyzwanie stanowi stworzenie mapy którą będzie się „posługiwał” robot, jednocześnie nadal przeszukując i wzbogacając mapę o nowe szczegóły. Jest to trudne, ponieważ wymaga odwzorowywania mapy nieznanego terenu przy jednoczesnym odnoszeniu aktualnej pozycji w terenie do informacji zawartych na mapie. Paradoksem jest, że aby zlokalizować położenie robota – potrzebna jest mapa, ale żeby dodać nowe informacje do mapy, potrzebna jest znajomość położenia robota.

Dodatkowo zawsze należy dodać czynniki niedokładności mogące wyniknąć z błędnych odczytów urządzeń pomiarowych i czujnikowych.

Do rozwiązania tego problemu, naukowcy postanowili użyć systemu nawigacji analogicznego do tego, w jaki wyposażeni są ludzie. Do tego celu stworzyli oni system, który pobiera „surowe” informacje z otoczenia, takie jak występowanie pionowych krawędzi, narożników i kolorów w danym otoczeniu następnie łączy je w pojedynczy, niskopoziomowy opis danego obszaru.

Opis taki zawiera listę wyróżniających się cech terenu, po którym porusza się robot, dzięki czemu urządzenie ma zdolności autonomicznej nawigacji. Adriana Lapus jest zdania, że człowiek ma podobne algorytmy poruszania się po nieznanym sobie terenie.

(lz)