Roboti bi lahko kmalu videli skozi trde predmete

Skupina raziskovalcev inštituta MIT je razvila inovativno slikovno metodo, ki bi lahko v prihodnosti omogočila robotskim sistemom za nadzor kakovosti, da pogledajo v zaprte kartonske škatle in ocenijo stanje izdelkov. Z njihovo tehnologijo bi lahko roboti na primer zaznali, da ima skodelica zlomljen ročaj, še preden paket zapusti skladišče.

Takšna metoda bi lahko povsem preoblikovala nadzor kakovosti v skladiščih, hkrati pa poenostavila procese pakiranja in dostave.

Nova tehnika temelji na uporabi milimetrskih valov (mmWave), to so isti radijski signali, ki se uporabljajo za Wi-Fi omrežja. Ti valovi lahko potujejo skozi tanke plasti plastike, notranje stene in karton ter se nato odbijejo od skritih predmetov. Senzor zbere odbite signale, s čimer dobi podatke o objektih, ki jih človeško oko (ali običajne kamere) ne bi zaznalo.

MIT-ov sistem, imenovan mmNorm, počne točno to. Podatke o odbitkih signalov vnese v algoritem, ki nato oceni obliko površja skritega objekta. Med laboratorijskimi testi je mmNorm dosegel kar 96-% natančnost pri rekonstruiranju objektov, kot so jedilni pribor ali električni vrtalniki, kar je precej višje od trenutnih naprednih sistemov, ki dosegajo okoli 78-% natančnost. Raziskovalci so se še posebej osredotočili na predmete z zapletenimi strukturami in ukrivljenimi površinami, ki jih je najtežje zaznati.

Raziskovalna ekipa ocenjuje, da bi se njihov učinkovit sistem lahko uporabljal v različnih okoljih, saj ne potrebuje dodatne pasovne širine (angl. bandwidth) v primerjavi z običajnimi sistemi. V industriji bi lahko robotske roke, opremljene s takšno tehnologijo, pregledovale izdelke na transportnih trakovih – brez odpiranja embalaže. V prihodnosti bi lahko humanoidni roboti s tem sistemom celo hodili po tovarnah in preverjali stanje vsebine določenih zabojnikov, kar bi precej zmanjšalo potrebo po ročnem nadzoru.

Za osnovo nove tehnologije so raziskovalci vzeli klasične radarske pristope, ki sicer učinkovito zaznajo velika telesa (kot na primer letalo nad oblaki), a so doslej veljali za neučinkovite pri manjših predmetih, kot so gospodinjski izdelki v kartonskih škatlah.

Ključno odkritje ekipe MIT je bilo, da obstoječi sistemi zanemarjajo pojav, imenovan »specularity«. To pomeni, da se radijski valovi, podobno kot svetloba, od gladkih površin odbijejo v specifični smeri.

»Naša ideja je, da ne ugotovimo zgolj mesta, kjer se odbije signal, ampak tudi, kakšna je usmeritev površine na tem mestu,« je v sporočilu za javnost pojasnila Laura Dodds, glavna avtorica članka o sistemu mmNorm.

Na podlagi tega so razvili sistem mmNorm, ki ocenjuje tako imenovane površinske normale oziroma smer, v katero je obrnjena površina, ki odbije signal. S temi ocenami lahko nato algoritem z veliko večjo natančnostjo rekonstruira obliko skritega objekta.