Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Ny RFID-teknologi hjelper roboter med å finne husholdningsobjekter

Anonim

Mobil roboter kan være mye mer nyttige i boliger, hvis de kunne finne folk, steder og gjenstander. Dagens roboter ser vanligvis verden med kameraer og lasere, som har problemer med å påpeke pålitelig ting og kan savne objekter som er skjult i rot. En komplementær måte roboter kan "fornemme" hva som er rundt dem, er gjennom bruk av små ultrafrekvente radiofrekvensidentifikasjons (UHF RFID) -koder. Billig selvklebende tagger kan sitte fast på gjenstander, slik at en RFID-utstyrt robot kan søke i et rom for riktig merkets signal, selv når objektet er skjult ut av syne. Når merket er oppdaget, vet roboten objektet som det prøver å finne, ikke langt unna.

annonse


"Men RFID forteller ikke roboten hvor den er, " sa Charlie Kemp, lektor i Georgia Techs Wallace H. Coulter Institutt for biomedisinsk ingeniørfag. "For å faktisk finne objektet og komme nær det, må roboten være smartere."

Derfor utviklet Kemp, tidligere Georgia Tech-student Travis Deyle og University of Washington professor Matthew Reynolds en ny søkealgoritme som forbedrer robotens evne til å finne og navigere til merkede objekter. Teamet har implementert sitt system i en PR2-robot, slik at den kan bevege seg gjennom et hjem og korrekt lokalisere forskjellige typer merkede husholdningsobjekter, inkludert en medisinflaske, fjernkontroll, telefon og hårbørste. Forskningen ble presentert 14-18 september i Chicago på IEEE / RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS).

Forskerne har utstyrt en PR2-robot med ledd, retningsfølsomme antenner og en ny algoritme som gjør det mulig for roboten å finne og navigere til det tiltenkte objektet. På grunn av fysikken til radiofrekvensutbredelse har disse antennene en tendens til å motta sterkere signaler fra en tag når de er nærmere den og pekte mer direkte på den. Ved å bevege seg rundt antennene på skuldrene og kjøre rundt i rommet, kan PR2 finne ut retningen den skal bevege seg for å få et sterkere signal fra et tag og dermed bli nærmere et merket objekt. I hovedsak spiller roboten det klassiske barndomsspillet "Hotter / Colder" med taggen som forteller PR2 når den kommer nærmere målobjektet.

I motsetning til andre tilnærminger estimerer roboten ikke eksplisitt 3D-posisjonen til målobjektet, noe som betydelig reduserer kompleksiteten til algoritmen.

"I stedet kan roboten bruke sin mobilitet og våre spesielle atferd til å komme nær en tag og orientere seg mot det, " sa Deyle, som gjennomførte studiet i Kemps lab, mens han fikk doktorgrad i elektroteknikk og datateknikk fra Georgia Tech.

Deyle, som for tiden jobber hos Google, sier at forskningen har implikasjoner for fremtidige hjemmeb robotter og er spesielt overbevisende for applikasjoner som å hjelpe folk med medisin, da RFID kan gi nøyaktig identifikasjonsinformasjon om et objekt eller en person.

"Dette kan tillate en robot å søke etter, gripe og levere riktig medisinering til rett person til rett tid, " la han til. "RFID gir presis identifisering, slik at risikoen for å levere feil medisinering er dramatisk redusert. Å skape et system som gjør det mulig for roboter å nøyaktig finne riktig tag er et viktig første skritt."

Reynolds la til, "Selv om vi har demonstrert denne teknologien med noen få vanlige husholdningsobjekter, kan RFID-taggene unikt identifisere milliarder av forskjellige objekter med i det vesentlige null falske positiver. Dette er viktig fordi mange objekter ser like ut, men må være unikt identifisert - for Eksempel, å identifisere riktig medisinflaske som skal leveres til en bestemt person. "

"Med en liten modifikasjon av objektene i hjemmet ditt, kunne en robot raskt ta opp inventar av dine eiendeler og navigere til et objekt du valgte, " sa Kemp, professor i Georgia Techs skole for biomedisinsk ingeniørfag. "Ser du etter noe? Robotten vil vise deg hvor den er."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Georgia Institute of Technology . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.