Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania đã giới thiệu PanoRadar, một hệ thống đột phá trang bị cho robot tầm nhìn “siêu phàm” – có thể ‘nhìn’ xuyên tường và khói.
Camera và LiDAR, mặc dù hiệu quả trong điều kiện quang đãng, nhưng lại gặp khó khăn trong môi trường đầy khói, sương mù hoặc bề mặt phản chiếu như kính. Việc phụ thuộc vào công nghệ dựa trên ánh sáng sẽ hạn chế chức năng của chúng khi tầm nhìn bị cản trở.
Ngược lại, sóng vô tuyến có bước sóng dài hơn đáng kể, cho phép chúng xuyên qua khói, sương mù và thậm chí là tường. Các hệ thống radar thông thường khai thác khả năng này nhưng tạo ra hình ảnh có độ phân giải thấp, khiến chúng kém hiệu quả hơn trong các ứng dụng robot chính xác.
PanoRadar khắc phục những hạn chế này bằng cách kết hợp sóng vô tuyến với AI. Một mảng ăng-ten xoay quét môi trường xung quanh, phát ra sóng vô tuyến và thu lại tiếng vang của chúng. Không giống như radar truyền thống, tạo ra hình ảnh cơ bản, PanoRadar sử dụng thuật toán AI để kết hợp các phép đo từ nhiều góc độ, tạo ra bản đồ 3D có độ phân giải cao.
Thiết kế độc đáo này cho phép PanoRadar có thể kết hợp hình ảnh cấp độ LiDAR với chi phí thấp hơn nhiều, giúp công nghệ nhận thức tiên tiến dễ tiếp cận hơn.
PanoRadar hoạt động hiệu quả trong môi trường mà LiDAR và camera không hoạt động, chẳng hạn như không gian đầy khói hoặc khu vực có bề mặt phản chiếu. Hệ thống LiDAR rất đắt tiền, nhưng PanoRadar mang lại kết quả tương đương với chi phí thấp hơn nhiều.
Phát triển PanoRadar đòi hỏi phải giải quyết những thách thức phức tạp, bao gồm duy trì độ chính xác của hình ảnh trong khi robot di chuyển và dạy hệ thống cách diễn giải tín hiệu radar trong môi trường trong nhà phức tạp. Bằng cách đào tạo AI để nhận dạng các mẫu và tinh chỉnh sự hiểu biết của nó với dữ liệu LiDAR, các nhà nghiên cứu đã đảm bảo PanoRadar mang lại hiệu suất đáng tin cậy.
Ứng dụng trong thế giới thực. Khả năng của PanoRadar làm cho nó trở nên vô cùng hữu ích đối với: Tìm kiếm và cứu nạn: Điều hướng qua khói và mảnh vỡ ở vùng thiên tai.Xe tự hành: Tăng cường an toàn trong điều kiện sương mù hoặc mưa. Robot công nghiệp: Hoạt động hiệu quả trong môi trường nhiều bụi hoặc tầm nhìn hạn chế.
Nhóm nghiên cứu có kế hoạch tích hợp PanoRadar với camera và LiDAR để tạo ra các hệ thống cảm biến đa phương thức có độ tin cậy cao hơn nữa. Họ cũng đang thử nghiệm công nghệ này trên nhiều nền tảng robot khác nhau, từ máy bay không người lái đến xe tự hành.
PanoRadar thu hẹp khoảng cách giữa giá cả phải chăng và hiệu suất cao, cho phép robot nhận thức được môi trường trước đây nằm ngoài tầm với của chúng. Sự đổi mới này mở ra cánh cửa cho các hệ thống robot an toàn hơn, thông minh hơn và thích ứng hơn.
