音で「感じる」ロボットが農作業を助けるかもしれません

科学者たちは、視覚や圧力ではなく、音波を通じて触覚を感知することを可能にするロボット感知システムを作り出しました。

SonicBoomと呼ばれるこのシステムは、ロボットアームが何に、どこを触っているかを音で検出するというもので、初めてSpectrumで報告されました。研究者たちは、この技術が農業の場で特に有望であると指摘しています。ロボットは通常、つるや低木を通り抜けるのが困難であるためです。

現在の多くのロボットは、小型のカメラベースの触覚センサーに依存しています、とカーネギーメロン大学の博士課程の学生であり、このシステムの共同開発者であるムーンヨン（マーク）・リーは説明します。

これらのセンサーは、ゲルパッドが変形する様子を見て触感を検出しますが、葉によって容易にブロックされたり、厳しい農場環境で破損したりする可能性があります。これはSpectrumによって報告されています。もう一つの選択肢として圧力センサーがありますが、これらは有用であるためにはロボット全体を覆わなければならず、それが高価で壊れやすくなる原因となります。

SonicBoomは異なった方法で動作します。このシステムは、ロボットの腕に埋め込まれた複数の微細なマイクロフォンを含んでおり、ロボットが物体に接触した際に発生する振動を検出します。微細な信号の差異を分析することで、このシステムは接触が発生した場所を驚くほど精密に特定します。

実験室のテストでは、SonicBoomは半センチメートル以下の誤差で接触検出を達成しました。プラスチックやアルミニウムのような新しい素材を検出する際も、これらの素材についての事前のトレーニングが全くないにもかかわらず、その性能を維持しました。

研究者たちは、木製の棒でロボットを18,000回以上叩くことでシステムを訓練しました。今では、彼らはSonicBoomに葉、枝、または木の幹といった触れた物体が何であるかを認識するよう教える作業に取り組んでいます。

リーは、「SonicBoomを使って、目をつぶってタップしても[contact happens]の場所を知ることができますが、ロボットにとって本当に重要な情報は、私は押し続けることができるか、それとも強い幹にぶつかって腕の動かし方を再考すべきかということです」と述べました。

リーは、有望ではあるものの、実世界の農場でのテストはまだこれからだとも付け加えました。