Фермеры могут получить помощь и сбора урожая, используя новую технологию чувствительности от университета Карнеги -Меллона Институт робототехники (открывается в новом окне) (RI).
Исследователи изобрели инструмент под названием Sonicboom (открывается в новом окне) Это может найти такие культуры, как яблоки на основе звука, который они издают. Новая технология, все еще на ранних стадиях развития, может когда -нибудь использоваться роботами фермы для таких задач, как обрезка виноградных лоз или расположение спелых яблок, спрятанных среди листьев.
Moonyoung (Марк) Ли
«Даже без камеры эта технология зондирования может определить 3D-форму вещей, просто прикоснувшись»,-сказал Moonyoung (Марк) Ли, доктор философии пятого курса. студент по робототехнике.
Устройство может быть ответом на проблему манипуляции, которая давно ошеломляла исследователей сельскохозяйственной робототехники. Работники фермы могут просто протянуть руки через листья к тому, что похоже на яблоко, и использовать их чувство прикосновения, чтобы понять фрукты. Но роботы зависят исключительно от камер, чтобы направлять свои руки и манипуляторы, сказал Ли.
«Одна из причин манипуляции в сельскохозяйственной обстановке настолько сложно, что у вас так много беспорядка – оставляет висеть повсюду – и это блокирует много визуальных входов», – сказал Ли. В саду, «сам фрукт может быть частично окклюзирован, а путь, по которому должна идти рука, чтобы добраться до него, может быть очень окклюзированным».
Более прочные, более дешевые технологии
Sonicboom решает проблему, с которой сталкиваются существующие сельскохозяйственные роботы – деликатные и громоздкие датчики. Крошечные тактильные датчики на основе камеры, заключенные в защитный гель, могут быстро изнашиваться или пострадать от повреждения, когда в частых контактах с растениями. Датчики давления, другой вариант тока, должны быть применены к большим участкам рука робота, что делает подход невозможно дорого.
Напротив, Sonicboom полагается на контактные микрофоны, которые ощущают звуковые вибрации, когда они находятся в контакте с объектом, а не через воздух, как обычный микрофон.
По словам Ли, контактные микрофоны не являются лучшими для большинства исследователей робототехники, но его советник, доцент RI Оливер Кромер, использовал устройства для выполнения задач классификации, таких как определение свойств материалов.
Как это работает
Исследовательская группа использовала массив из шести контактных микрофонов, помещенных в кусок трубы из ПВХ. Когда труба касается объекта, такого как ветвь дерева, микрофоны обнаруживают полученную вибрацию. Анализируя различия в звуковых волнах, исследователи смогли триангулировать там, где произошел контакт. Sonicboom может локализовать контакты с точностью между 0,43 и 2,2 сантиметра.
Труба из ПВХ защищает контактные микрофоны от повреждения. Это также дает появление микрофона, вдохновляя название Sonicboom. В конечном счете, микрофоны могут быть установлены в руке робота.
Исследователи использовали модуль машинного обучения, управляемого данными, для разработки способности отображать сигналы из микрофонов. Для этого они собрали аудиодатики из 18 000 контактов между датчиком и деревянным стержнем.
Используя аудиоданные, Sonicboom определяет местоположение жестких или жестких объектов. По словам Ли, изменение его конфигурации должно позволить ему также ощущать менее жесткие объекты, такие как мягкие фрукты и овощи. Он также привел Последующее исследование (открывается в новом окне) Это исследует способность массивов идентифицировать объект, а не только его местоположение.
Хотя Sonicboom был разработан для сельскохозяйственного использования, Ли может представить его в других приложениях, таких как устройства безопасности, когда роботы используются рядом с людьми или в роботах, явно предназначенные для взаимодействия с людьми. Это также может быть использовано для применений в темных местах.
В дополнение к Ли и Кромере, исследовательская группа включала докторскую степень. студент Uksang Yoo (открывается в новом окне) и преподаватели RI Джин О (открывается в новом окне)В Джеффри Ичновский (открывается в новом окне) и Джордж Кантор (открывается в новом окне)Полем
Отчет, объясняющий Sonicboom, появился в июльском выпуске IEEE Robotics and Automation Letters (открывается в новом окне)Полем Исследование было поддержано Национальным научным фондом и Министерством сельского хозяйства США.
#Новый #роботизированный #сельскохозяйственный #датчик #может #революционизировать #сельское #хозяйство #новости
Читайте также
