Les ingénieurs de l'Université de Californie San réiego ont développé une technologie à faible coût et à faible puissance pour aider les robots à cartographier avec précision leur chemin à l'intérieur, même dans un mauvais éclairage et sans repères ou fonctionnalités reconnaissables.
La technologie se compose de capteurs qui utilisent des signaux wifi pour aider la carte du robot où elle va.C'est une nouvelle approche de la navigation en robot intérieur.La plupart des systèmes reposent sur des capteurs de lumière optique tels que les caméras et les lidars.réans ce cas, les soi-disant «capteurs WiFi» utilisent des signaux de radiofréquence plutôt que des indices légers ou visuels à voir, afin qu'ils puissent travailler dans des conditions où les caméras et les lidars se débattent - en basse lumière, en lumière de la lumière et des environnements répétitifs tels que longtempscouloirs et entrepôts.
Et en utilisant le wifi, la technologie pourrait offrir une alternative économique aux lidars coûteux et affamés de puissance, les chercheurs ont noté.
A team of researchers from the Wireless Communication Sensing and Networking Group, led by UC San réiego electrical and computer engineering professor réinesh Bharadia, will present their work at the 2022 International Conference on Robotics and Automation (ICRA), which will take place from May 23 to 27 in Philadelphia.
«Nous sommes entourés de signaux sans fil presque partout où nous allons.La beauté de ce travail est que nous pouvons utiliser ces signaux quotidiens pour faire la localisation intérieure et la cartographie avec les robots », a déclaré Bharadia.
"En utilisant le wifi, nous avons construit un nouveau type de modalité de détection qui comble les lacunes laissées par les capteurs basés sur la lumière d'aujourd'hui, et il peut permettre aux robots de naviguer dans des scénarios où ils ne peuvent actuellement pas", a ajouté Aditya Arun, qui est électriqueet pH de l'ingénierie informatique.ré.Étudiant dans le laboratoire de Bharadia et le premier auteur de l'étude.
Les chercheurs ont construit leur système de prototypes en utilisant du matériel standard.Le système se compose d'un robot qui a été équipé des capteurs WiFi, qui sont construits à partir d'émetteurs-récepteurs WiFi disponibles dans le commerce.Ces appareils transmettent et reçoivent des signaux sans fil vers et des points d'accès WiFi dans l'environnement.Ce qui rend ces capteurs WiFi spéciaux, c'est qu'ils utilisent cette communication constante de va-et-vient avec les points d'accès WiFi pour cartographier l'emplacement et la direction du mouvement du robot.
"Cette communication bidirectionnelle se produit déjà entre des appareils mobiles comme votre téléphone et vos points d'accès WiFi tout le temps - il ne vous dit pas où vous êtes", a déclaré Roshan Ayyalasomayajula, qui est également un pH de génie électrique et informatique.ré.Étudiant dans le laboratoire de Bharadia et co-auteur de l'étude.«Notre technologie se déplaçait sur cette communication pour faire la localisation et la cartographie dans un environnement inconnu."
Voici comment cela fonctionne.Au début, les capteurs wifi ne sont pas au courant de l'emplacement du robot et où l'un des points d'accès WiFi se trouvent dans l'environnement.Le fait que cela soit comme jouer à un jeu de Marco Polo - au fur et à mesure que le robot bouge, les capteurs appellent les points d'accès et écoutent leurs réponses, les utilisant comme point de repère.La clé ici est que chaque signal sans fil entrant et sortant porte ses propres informations physiques uniques - un angle d'arrivée et une longueur directe de chemin vers (ou à partir d'un point d'accès - qui peut être utilisé pour déterminer où se trouvent le robot et les points d'accèsrelation les uns avec les autres.Les algorithmes développés par l'équipe de Bharadia permettent aux capteurs WiFi d'extraire ces informations et de faire ces calculs.Au fur et à mesure que l'appel et la réponse se poursuivent, les capteurs ramassent plus d'informations et peuvent localiser avec précision où le robot va.
Les chercheurs ont testé leur technologie à l'étage d'un immeuble de bureaux. They placed several access points around the space and equipped a robot with the WiFi sensors, as well as a camera and a LiréAR to perform measurements for comparison.L'équipe a contrôlé son robot pour voyager plusieurs fois autour du sol, tourner les coins, descendre les couloirs longs et étroits et passer à travers des espaces brillants et faiblement éclairés.
In these tests, the accuracy of localization and mapping provided by the WiFi sensors was on par with that of the commercial camera and LiréAR sensors.
“We can use WiFi signals, which are essentially free, to do robust and reliable sensing in visually challenging environments," said Arun. “WiFi sensing could potentially replace expensive LiréARs and complement other low cost sensors such as cameras in these scenarios."
C'est ce que l'équipe explore maintenant.Les chercheurs combineront des capteurs WiFi (qui offrent une précision et une fiabilité) avec des caméras (qui fournissent des informations visuelles et contextuelles sur l'environnement) pour développer une technologie de cartographie plus complète mais peu coûteuse.
Paper title: “P2SLAM: le slam wifi basé sur le roulement pour les robots intérieurs." Co-authors include William Hunter, UC San réiego.
Article Title
P2SLAM: le slam wifi basé sur le roulement pour les robots intérieurs
