Robat bruger lyd til at navigere og kortlægge et nyt miljø

En fuldstændig autonom flagermus-lignende terrestrisk robot, ved navn Robat, kan bruge ekkolokalisering til at bevæge sig gennem et nyt miljø, mens man kortlægger det udelukkende baseret på lyd, ifølge en undersøgelse offentliggjort i PLOS Computational Biology af Itamar Eliakim fra Tel Aviv University, og kolleger.

Flagermus bruger ekkolokalisering til at kortlægge nye miljøer, mens de samtidig navigerer gennem dem ved at udsende lyd og udtrække information fra de ekkoer, der reflekteres fra objekter i deres omgivelser. Mange teoretiske rammer er blevet foreslået for at forklare, hvordan flagermus rutinemæssigt løser et af de mest udfordrende problemer inden for robotteknologi, men få forsøg er blevet gjort på at bygge en egentlig robot, der efterligner deres evner. I modsætning til de fleste tidligere bestræbelser på at anvende sonar i robotteknologi, Eliakim og kolleger udviklede en robot, der bruger en biologisk flagermus-lignende tilgang, udsender lyd og analyserer de tilbagevendende ekkoer for at generere et kort over rummet.

Robat har en ultralydshøjttaler, der efterligner munden, producerer frekvensmodulerede chirps med en hastighed, der typisk bruges af flagermus, samt to ultralydsmikrofoner, der efterligner ører. Den bevægede sig autonomt gennem et nyt udendørs miljø og kortlagde det i realtid ved kun at bruge lyd. Robat afgrænser grænserne for objekter, den støder på, og klassificerer dem ved hjælp af et kunstigt neuralt netværk, dermed skabe en rig, præcist kort over dets miljø og samtidig undgå forhindringer. For eksempel, når man når en blindgyde, robotten brugte sine klassificeringsevner til at afgøre, om den var blokeret af en mur eller af en plante, som den kunne passere igennem.

"Så vidt vi ved, vores Robat er den første fuldt autonome flagermuslignende biologisk plausible robot, der bevæger sig gennem et nyt miljø, mens den kortlægger det udelukkende baseret på ekkoinformation - afgrænser grænserne for objekter og de frie stier mellem dem og genkender deres type, " sagde Eliakim. "Vi viser det store potentiale ved at bruge lyd til fremtidige robotapplikationer."