کمک سگ راهنمای رباتیک به نابینایان+فیلم

به گزارش «نبض فناوری»، محققان سگ راهنمای رباتیکی برای کمک به افراد نابینا تولید کردند؛ این ربات می تواند به انسان کمک کند تا بدون برخورد به اشیاء، دیوارها و سایر موانع، با خیال راحت از محیط داخلی استفاده کند.

Zhongyu Li، محقق در گروه رباتیک ترکیبی دانشگاه برکلی که این مطالعه را انجام داده، گفت: یک سگ راهنمای خوش رفتار معمولاً باید به صورت جداگانه انتخاب و آموزش یابد. علاوه بر این مهارت های یک سگ نمی تواند به سگ دیگری منتقل شود. این باعث می شود تربیت سگهای راهنما وقت گیر باشند و روند کار به راحتی قابل مقیاس نباشد. برعکس، الگوریتم های توسعه یافته روی سگ راهنمای رباتیک می توانند به راحتی در رباتی دیگر مستقر شود.

ربات هایی با چهار پا، طی چند سال گذشته به طور فزاینده ای پیچیده تر شده اند. همچنین بسیاری از این ربات ها در مقیاس بزرگ مقرون به صرفه تر و ساخت آنها آسان تر شده است. از آنجایی که ربات های چهارپا از نظر شکل و اندازه شبیه سگ ها هستند، می توانند جایگزین ایده آل سگ های راهنما باشند و پذیرش آنها برای انسان در جامعه از سایر سیستم های رباتیک آسان تر است.

لی گفت: ما تصمیم گرفتیم که از ربات های چهارپا به عنوان سگ راهنما برای افراد کم بینا استفاده کنیم. سگ راهنمای ما مبتنی بر یک ربات چهارپا کوچک به نام Mini Cheetah است که مجهز به LiDAR 2D برای درک محیط، دوربین روی گیمبال برای ردیابی موقعیت انسان، یک بند برای هدایت افراد و یک سنسور نیرو روی بند برای اندازه گیری نیروی وارد شده توسط انسان است.

بیشتر سیستم های راهنمای افراد نابینا که قبلاً توسعه یافته اند، بر اساس بازوهای رباتیک سفت و سختی است که موانع را تشخیص داده و به انسان ها برای دور زدن آنها کمک می کند. از طرف دیگر، سگ راهنمای رباتیک ایجاد شده توسط لی و همکارانش، به یک بند انعطاف پذیر متصل شده است که می تواند هم سفت باشد (یعنی کشیده شود یا محکم کشیده شود) و هم شل (یعنی شل). استفاده از بند به جای ساختار سخت، انعطاف پذیری بیشتر را در حرکتها و موقعیتهای ترکیبی انسان-ربات هنگام پیمایش محیطی خاص امکان پذیر می سازد.

لی و همکارانش علاوه بر ایجاد سگ جدید راهنمای رباتیک، یک مدل تعامل فیزیکی انسان و ربات ترکیبی ایجاد کردند که روابط پویا بین سگ رباتیک و کاربر انسان را در حین کار توصیف می کند. با استفاده از این مدل، محققان سپس برنامه ریز واکنشی را ایجاد کردند که می تواند بین حالت محکم و شل کشیدن بند سوئیچ کند تا کاربران انسانی را به طور موثر در فضاهای محدود هدایت کند.

به عنوان مثال، هنگامی که سیستم وارد یک فضای باریک شود، مانند گوشه ای از یک راهرو، ربات می تواند ابتدا بند را شل کند. این ربات را قادر می سازد تا بدون تأثیر مستقیم بر وضعیت انسان، تغییر موقعیت و تغییر جهت دهد. به دنبال آن، سپس ربات می تواند بند را محکم بکشد تا انسان را از طریق این منطقه محدود هدایت کند.

لی و همکارانش سیستمی را که در مجموعه ای از آزمایشات واقعی ساختند، ارزیابی کردند که در آن سگ راهنمای رباتیک مجبور بود با جلوگیری از تصادف و برخورد با موانع اطراف، یک فرد با چشم بند را به مکانی خاص هدایت کند. نتایج این آزمایشات بسیار امیدوار کننده بود، زیرا این ربات بدون هیچ گونه برخوردی با موفقیت شرکت کنندگان را به مکان مورد نظر راهنمایی می کرد. سگ راهنمای رباتیک محققان ، که همچنین با یک مجموعه حسگر یکپارچه و با الگوریتم های برنامه ریزی مسیر ارائه می شود، در نتیجه می تواند به افراد نابینا کمک کند تا با خیال راحت به محیط های آشفته داخلی وارد شوند.

دانشمندان در حال حاضر به دنبال این هستند که سگ راهنمای رباتیک را برای کمک به افراد در پیمایش محیط های پیچیده تر در فضای باز و همچنین کمک به افراد کم بینا برای حرکت در تقاطع ها با چراغ راهنمایی راه اندازی کنند.