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在為機器人開發(fā)強大的感知系統(tǒng)的競賽中，一個持續(xù)的挑戰(zhàn)是在惡劣的天氣和惡劣的條件下運行。例如，傳統(tǒng)的基于光的視覺傳感器，如攝像頭或激光雷達（光探測和測距）在大霧和濃煙中會失效。 現(xiàn)在，美國賓夕法尼亞大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（Penn Engineering）的研究人員開發(fā)出了一種新工具——PanoRadar，通過將簡單的無線電波轉(zhuǎn)換成詳細的環(huán)境3D視圖，賦予機器人超人的視覺。 PanoRadar是一種像燈塔一樣工作的傳感器，它把光束掃成一圈，掃描整個地平線。該系統(tǒng)由一個旋轉(zhuǎn)的垂直天線陣列組成，可以掃描周圍環(huán)境。當它們旋轉(zhuǎn)時，這些天線發(fā)出無線電波，并聽取它們在環(huán)境中的反射，就像燈塔的光束顯示船只和海岸特征的存在一樣。 得益于人工智能的力量，PanoRadar超越了這種簡單的掃描策略。與燈塔旋轉(zhuǎn)時簡單地照亮不同區(qū)域不同，PanoRadar巧妙地結(jié)合了所有旋轉(zhuǎn)角度的測量結(jié)果，以提高其成像分辨率。雖然PanoRadar的傳感器成本僅為通常昂貴的激光雷達系統(tǒng)的一小部分，但這種旋轉(zhuǎn)策略創(chuàng)建了密集的虛擬測量點陣列，這使得PanoRadar能夠?qū)崿F(xiàn)與激光雷達相當?shù)某上穹直媛�。研究人員解釋稱，“關(guān)鍵的創(chuàng)新在于我們?nèi)绾翁幚磉@些無線電波測量，我們的信號處理和機器學(xué)習(xí)算法能夠從環(huán)境中提取豐富的3D信息”。 展望未來，該團隊計劃探索全景雷達如何與其它傳感技術(shù)（如攝像頭和激光雷達）一起工作，為機器人創(chuàng)造更強大的多模態(tài)感知系統(tǒng)。該團隊還在擴大他們的測試范圍，包括各種機器人平臺和自動駕駛汽車。 《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） |
