Hà Nội, Thứ Bảy Ngày 26/09/2020

Robot điều hướng bằng âm thanh giống loài dơi

Mtđt, 10:21 10/09/2018

Nghiên cứu cho thấy "tiềm năng lớn" của việc sử dụng âm thanh trong công nghệ rô bốt tương lai; chúng ta có thể học cách giống các loài vật xử lý vấn đề của chúng.

Đặc biệt như loài dơi săn mồi trong đêm chẳng hạn.

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Tel Aviv đã phát minh ra một robot có tên “Robat”, một robot tự động di chuyển, giống như loài dơi, phát ra âm thanh và phân tích các tiếng vang trở về để nhận biết, lập bản đồ, điều hướng các chướng ngại vật ngoài trời - Nguồn: timesofisrael.com

"Một trong những nhiệm vụ khó khăn nhất với nhiều robot là vấn đề tạo ra một bản đồ của một môi trường không xác định, đồng thời điều hướng trong môi trường này lần đầu tiên"; các nhà nghiên cứu kỹ năng lan truyền âm thanh ở dơi đã hơn 10 năm cho biết trong một nghiên cứu mới đây.

Dơi định vị các chướng ngại vật trong một môi trường không xác định bằng cách nhận biết âm thanh cao tần phản hồi quay trở lại nhanh hay chậm.
Lấy cảm hứng từ khả năng này, các nhà nghiên cứu đã tạo ra Robat - một robot chỉ dựa vào hệ thống điều hướng âm thanh như loài dơi để định hướng bản thân thông qua các môi trường mới và lập bản đồ về chúng. Để làm được điều này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp sinh học, bằng cách tạo ra tai - sử dụng hai máy thu siêu âm - và miệng, sử dụng loa siêu âm hoặc bộ phát, tạo ra tiếng kêu điều chế tần số giống với tốc độ âm thanh do dơi phát ra. Điều này cho phép Robat di chuyển qua một môi trường ngoài trời rộng và lập bản đồ nó trong thời gian thực.

Theo các nhà nghiên cứu: “Robat của chúng tôi là robot sinh học hoàn toàn tự động đầu tiên” di chuyển trong một môi trường mới “, các thông tin nó phát ra phản xạ liên tục. Thông tin này giúp robot phân định ranh giới của các chướng ngại vật trong không gian nó di chuyển.

“Các nhà nghiên cứu đã đạt được độ chính xác cao về bản đồ thu thập được”. Đây là minh chứng “tiềm năng to lớn” của việc sử dụng âm thanh phản xạ dải rộng để lập bản đồ môi trường và sử dụng âm thanh trong các ứng dụng robot tương lai. Các nhà nghiên cứu cũng đã tạo ra một thuật toán giúp máy móc tự học từ việc nhận biết âm thanh phản xạ và đào tạo cho chúng phân loại tốt hơn những vật thể mới.

Robat chậm hơn nhiều so với một con dơi thật, nó thường dừng lại trong khoảng 30 giây sau mỗi nửa mét để thu thêm tiếng vang, các nhà nghiên cứu cho biết. Nhưng sự chậm chạp này là do những giới hạn cơ học của robot.
Bất kỳ robot nào cần điều hướng trong môi trường cũng cần dựa phần lớn vào thuật toán echo được áp dụng trên nó, công nghệ này cần được phát triển và nghiên cứu thêm trong tương lai, Giáo sư Yossi Yovel thuộc Cơ quan nghiên cứu Động vật học TAU và là một thành viên của nhóm nghiên cứu cho biết trong bài phỏng vấn với Thời báo Israel.

Ứng dụng này có tính thực tế cao, có thể sử dụng trên các robot dịch vụ, chẳng hạn như robot hút bụi cần điều hướng phòng khách, robot nông nghiệp hoạt động trong nhà kính và robot cứu hộ điều hướng dưới đống đổ nát của ngôi nhà bị sụp đổ do trận động đất.
Mục tiêu của nhóm là “sử dụng thiên nhiên để giải quyết các vấn đề của con người”, Yovel - một chuyên gia về loài dơi cho biết. “Bắt chước động vật có thể không phải là cách tối ưu để giải quyết những vấn đề này, ví dụ một robot không bị giới hạn ở hai tai, nhưng lấy cảm hứng từ động vật có thể dẫn đến các giải pháp mới”. "Động vật thường giải quyết các vấn đề mà các kỹ sư cảm thấy rất khó khăn, như lập bản đồ một môi trường mới trong khi di chuyển qua nó"; - ông nói thêm.

Ảnh minh họa một con dơi khi bay tìm mồi trong đêm – Nguồn: Internet

Do đó, dự án có hai mục tiêu: Một mặt, cố gắng bắt chước các loài động vật để hiểu rõ hơn về các vấn đề mà chúng phải đối mặt trong thực tế. Mặt khác, tìm kiếm giải pháp cho các vấn đề kỹ thuật hiện đang rất khó giải quyết.
Đã có một số nỗ lực trước đây trên toàn cầu để xây dựng một robot giống loài dơi - Yovel nói. Nhưng Robat “là chú robot tiên tiến hơn cả so với những nỗ lực trước đây trong một số khía cạnh nhất định";
Robat di chuyển tự động còn các robot trước đó được điều khiển bởi con người. Robat quản lý để tự phân định ranh giới giữa các đối tượng mà nó phát hiện. "Khi làm như vậy nó tạo ra một bản đồ của các tuyến đường mở nơi nó có thể di chuyển qua"; giáo sư cho biết.
Robat cũng là chiếc máy đầu tiên sử dụng thuật toán tự học được cung cấp bởi tiếng vang từ môi trường, tự đào tạo nó phân loại các đối tượng mới dựa trên những ví dụ này.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu còn muốn gắn thiết bị cảm biến lên một robot bay. "Điều này không nhất thiết làm cho điều hướng của robot chính xác hơn, nhưng nó sẽ làm cho robot di chuyển nhanh hơn"; - Yovel nói.

Theo timesofisrael.com
Dịch Nguyễn Lê Giang

Nguồn: www.timesofisrael.com/taking-cue-from-bats-tel-aviv-team-creates-robot-that-navigates-via-
echoes

Bạn đang đọc bài viết Robot điều hướng bằng âm thanh giống loài dơi tại chuyên mục Kinh tế Môi trường. Thông tin phản ánh, liên hệ đường dây nóng : 0912 345 014 Hoặc email: banbientapmoitruongdothi@gmail.com
Tin cùng chuyên mục Kinh tế Môi trường