Se genom rök och runt hörn

Chris BaraniukTechnology Reportersylvia ZhangProf Mingmin Zhao (till höger) har arbetat med ett radiovisionssystem för robotsif du vill ta reda på om din robot kan se genom rök, ja, du kommer att behöva lite rök. En chock när de började sätta upp ett sena nattexperiment för att testa en sådan robot. Efter att ha flickat på brytaren på rökmaskinen gick ett högt brandlarm. ”Hela byggnaden utlöste”, säger Mingmin Zhao från University of Pennsylvania och ler. ”Min student ringde mig. Han var mycket förvånad.” Händelsen var ett mindre bakslag för teamet som utvecklade en robot utrustad med ett innovativt radiobaserat avkänningssystem. Radiovågor kunde tillåta robotar eller autonoma fordon att se genom tjock rök, intensivt regn – eller till och med runt hörnen. Sådana vågor kan till och med upptäcka dolda vapen. Men simulera visuella bilder baserade på radiovågor är ett ovanligt tillvägagångssätt för robotar och autonoma fordon. Mycket mer etablerade inom dessa fält är regelbundna optiska kameror, ljusdetektering och olika (LIDAR) och andra sensorer. Radiovågor har använts i decennier för att spåra flygplan, fartyg och vädret. Men den snurrande arrayen på prof Zhaos robot kastar radiovågor i alla riktningar. Ett system ombord på konstgjord intelligens (AI) bygger sedan en 3D-bild av miljön med denna information. ”Det vi har försökt göra här är i princip att hjälpa robotar att få övermänsklig syn-att se i scenarier där mänskliga ögon eller traditionella visuella sensorer kan inte, ”förklarar prof Zhao.He föreslår att tekniken kan hjälpa en framtida sök- och räddningsrobot att rädda människor från en brinnande byggnad. Sökande tester av botten använde en klar plastbox full av rök placerad runt dess snurrningsutrustning, för att ordna För att undvika att trigga alla närliggande brandlarm. Sylvia zhangradiovågor i kombination med AI skapar en 3D -bild för roboten även om människor inte kan se dem, är radiovågor en form av ljus i den meningen att de är en del av det elektromagnetiska spektrumet, som också inkluderar också inkluderar radiovågor Röntgenstrålar och gammastrålar. Endast en liten del spektrumet klassas som synligt ljus. Att vara ljus, radiovågor kan reflektera av ytor och material, men på ett något annat sätt till synligt ljus. Prof Zhao och hans kollegor har designat sin robot så att den kan känna dessa radiovågreflektioner. Den avgörande faktorn här är att radiovågor är mycket längre än synliga ljusvågor vilket innebär Har arbetat med att anpassa tekniken så att roboten kan se en del av vägen runt ett hörn. Tänk på det som en hall med speglar, föreslår han, bara för radiovågor snarare än synligt ljus. ”Det är verkligen väldigt intressant arbete och ganska imponerande,” säger Friedemann Reinhard vid University of Rostock i Tyskland, som inte var involverad i arbetet . Under 2017 beskrev Prof Reinhard och kollegor hur Wi-Fi-signaler kunde göra det möjligt för spioner att se in i privata rum. En liten begränsning är att den snurrande arrayen inte kan se i alla riktningar på en gång. Prof Reinhard säger att mycket databehandling som utförs av systemet verkar nödvändigt för att rensa upp bilden som är resultatet av denna snurranordning. Men roboten skickar ut radiovågor i millimetervågbandet (vågor som är mellan en och tio millimeter lång). Detta är samma teknik som används för vissa 5G -installationer. ”Det är potentiellt mycket attraktivt, det är en mycket väl förstått, billig teknik,” säger Prof Reinhard. ”Jag skulle verkligen gärna vilja se en självkörande bil som bara kör på radar.” Wavsensfabio da Silvas företag arbetar med ett radiobaserat bildsystem men det är möjligt att undvika att använda snurrande radioemitterande enheter för att få en full bild, säger Fabio DA Silva, grundare och verkställande direktör för det amerikanska företaget Wavsens, som också utvecklar radiobaserad avkänningsteknologi. ”Vi skapade en algoritm som gör att du kan känna hela utrymmet direkt och kontinuerligt så att vi inte behöver snurra våra antenner,” Han säger. Han beskriver systemet som besläktat med ekolokation, som används av fladdermöss. Den skickar ut radiovågor och ”lyssnar” på hur vågorna kommer tillbaka, vilket avslöjar formen på vad de har träffat. Några forskare har använt radiovågor för att upptäcka dolda vapen som dolda handvapen och knivar. Radiovågor kan till och med ”fingeravtryck” Detaljerna i ett rum. Sedan, om det skannades igen senare, skulle detta avslöja om några föremål i rummet har flyttats. Lastår föreslog forskare i Tyskland att länder använder denna metod för att granska andra ländernas förvaltning av sina kärnvapenlager. Det skulle vara ett sätt att veta om någon hade flyttat stridsspetsarna, till exempel. , Terahertz vågor. Dessa är kortare än radiovågor men längre än synliga ljusvågor. ”Denna våglängd är särskilt outforskad,” säger Dr Olivieri.Det är möjligt att se genom föremål och analysera material med denna form av strålning, tillägger hon. Ett sådant system kan till och med, i teorin, identifiera specifika läkemedel genom att upptäcka deras kemiska struktur. Men medan man ser igenom material kan hjälpa en räddningsbot att hitta en instängd person i någon framtida katastrof, har det också andra tillämpningar. Polisstyrkor och militärer har tillgång till radiobaserad teknik som gör att de kan se genom dörrar och väggar, till viss del. ”Krigstridning är definitivt en marknad som den tillgodoser. Den kan användas för att hitta och döda någon,” säger DA DA DA Silva. Han har visat Wavsens teknik till det amerikanska försvarsdepartementet och det israeliska försvarsministeriet, säger han. Och ändå är dessa applikationer inte helt förvånande, föreslår prof Reinhard, som påpekar att en rad nya tekniker i princip har gjorts Det är lättare att upptäcka och attackera människor. ”Kanske låter radar skrämmande – men drönare och billiga kameror är det mycket farligare,” säger han.