Jednak naukowcy z University of Pennsylvania (Penn Engineers) postanowili to zmienić, prezentując system HoloRadar. Wykorzystuje on fale radiowe i sztuczną inteligencję, by dosłownie zaglądać za rogi budynków, zamieniając zwykłe ściany w lustra. To przełom, który może sprawić, że roboty magazynowe i auta przyszłości będą podejmować decyzje szybciej niż jakikolwiek ludzki kierowca.
Radio zamiast światła. Dlaczego dłuższa fala to lepszy obraz?
Kluczem do działania HoloRadar jest dość przewrotne podejście do fizyki. Tradycyjne systemy, takie jak LiDAR czy kamery, opierają się na świetle widzialnym lub bliskiej podczerwieni. Mają one bardzo krótkie fale, co pozwala na generowanie obrazu w wysokiej rozdzielczości, ale sprawia, że światło rozprasza się na niemal każdej powierzchni. Z falami radiowymi jest inaczej – są one znacznie dłuższe od mikroskopijnych nierówności znajdujących się na tynku czy betonie.
Dla fali radiowej zwykła, chropowata ściana staje się gładka jak tafla szkła. Jak zauważa Haowen Lai, jeden z autorów projektu, ściany, podłogi i sufity zaczynają działać jak lustra, które odbijają sygnały radiowe w przewidywalny sposób. HoloRadar wysyła te sygnały, a następnie zbiera echa powracające zza przeszkody. Dzięki algorytmom AI system jest w stanie zrekonstruować trójwymiarową scenę tego, co dzieje się w miejscu, którego nie widać. Można to porównać do luster montowanych na ślepych skrzyżowaniach, z tą różnicą, że z HoloRadar całe otoczenie staje się takim lustrem bez potrzeby montowania dodatkowego sprzętu na ulicach.
Największą zaletą tego rozwiązania jest jego odporność na warunki zewnętrzne. Systemy oparte na świetle zawodzą w całkowitej ciemności, gęstej mgle czy przy oślepiającym słońcu. Fale radiowe mają te ograniczenia w głębokim poważaniu – działają tak samo dobrze w nocy, jak i w dzień. Podczas testów przeprowadzonych w korytarzach uniwersyteckich, mobilny robot wyposażony w HoloRadar był w stanie bezbłędnie wykryć ludzi i ściany znajdujące się całkowicie poza jego linią wzroku.
Uzupełnienie, a nie zastępstwo dla LiDAR-u
Ważne jest to, że twórcy HoloRadar nie chcą wyrzucać obecnych systemów bezpieczeństwa do kosza. HoloRadar ma pełnić rolę warstwy uzupełniającej. LiDAR świetnie radzi sobie z mapowaniem tego, co jest przed maską, ale pomysł naukowców z University of Pennsylvania dodaje do tego obrazu dane o zagrożeniach, które dopiero nadchodzą z bocznych uliczek. Taki zestaw daje procesorowi pojazdu bezcenny czas na reakcję – zamiast gwałtownego hamowania w ostatniej sekundzie, auto może łagodnie zwolnić już wtedy, gdy AI „poczuje” zbliżającego się pieszego ukrytego za rogiem.
Czytaj też: L7 od Robotery tańczy z mieczem. To prawdziwy sprawdzian balansu i precyzji
Obecnie prace skupiają się na środowiskach wewnętrznych, takich jak magazyny i hale fabryczne, gdzie panuje duży ścisk i mnóstwo martwych pól. To tam roboty najczęściej wpadają na siebie lub na pracowników. Kolejnym krokiem naukowców będzie wyjście na ulice miast. Dynamiczne warunki miejskie, większe dystanse i mnóstwo poruszających się obiektów to ogromne wyzwanie dla obliczeń w czasie rzeczywistym, ale potencjał na poprawę bezpieczeństwa w ruchu drogowym jest po prostu zbyt duży, by go zignorować.
Czytaj też: Cyfrowa ewolucja. AI „wyhodowało” oczy bez żadnej instrukcji
Oczywiście minie jeszcze kilka lat, zanim system ten trafi do seryjnie produkowanych samochodów, jednak ta innowacja pokazuje, że przyszłość autonomii leży w fuzji różnych typów czujników. Jeśli samochód będzie mógł „widzieć” przez ściany, bezpieczeństwo na drogach wejdzie na zupełnie nowy poziom, o którym dzisiaj możemy tylko marzyć.