หุ่นยนต์เรียนรู้ที่จะ "มองผ่านวัตถุ" โดยใช้คลื่นมิลลิเมตร

เทคโนโลยีใหม่จาก MIT ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถใช้คลื่น mmWave เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ของผลิตภัณฑ์ ทำให้การตรวจสอบอัตโนมัติรวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น

MIT ได้เปิดตัวระบบหุ่นยนต์ใหม่ที่ใช้คลื่นมิลลิเมตร (mmWave) เพื่อตรวจจับผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่องโดยไม่ต้องเปิดบรรจุภัณฑ์ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถสร้างภาพ 3 มิติของวัตถุที่ซ่อนอยู่ขึ้นมาใหม่ได้ ช่วยให้ระบุตำแหน่ง รูปร่าง และสภาพที่แน่นอนของผลิตภัณฑ์ได้ก่อนที่จะนำไปใช้งานหรือจัดส่ง

แขนหุ่นยนต์พร้อมเรดาร์ mmWave สแกนกล่องกระดาษแข็ง กู้คืนโมเดล 3 มิติด้วยความแม่นยำสูงกว่าระบบก่อนหน้า (ภาพถ่าย: MIT)

mmWave เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่มีความถี่ 30 ถึง 300 GHz มักใช้ในเรดาร์และระบบสื่อสาร 5G เนื่องจากสัญญาณ mmWave สามารถทะลุผ่านวัสดุต่างๆ เช่น พลาสติก กระดาษแข็ง หรือผ้า จึงสามารถสะท้อนออกจากวัตถุภายในได้โดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรง จากข้อมูลการสะท้อนดังกล่าว ระบบสามารถสร้างภาพสามมิติของวัตถุในอวกาศขึ้นมาใหม่ได้

เพื่อปรับปรุงความแม่นยำ ทีมงาน MIT ได้พัฒนาอัลกอริทึมใหม่ที่เรียกว่า mmNorm ระบบนี้ไม่เพียงแต่สร้างรูปร่างพื้นฐานขึ้นใหม่เท่านั้น แต่ยังวิเคราะห์ความโค้งของพื้นผิวด้วยการรวบรวมการสะท้อนจากทิศทางต่างๆ มากมาย จุดแต่ละจุดบนวัตถุจะมีทิศทางของการสะท้อนที่แรงที่สุด ซึ่งช่วยกำหนดความเอียงและรูปร่างโดยรวมได้อย่างแม่นยำ ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า mmNorm สร้างภาพ 3 มิติโดยมีข้อผิดพลาดน้อยกว่าเทคโนโลยีรุ่นก่อนๆ ประมาณ 40%

ภาพสามมิติที่สร้างขึ้นใหม่โดยใช้คลื่น mmWave แสดงให้เห็นโครงสร้างของวัตถุภายในกล่องปิดผนึก (ภาพถ่าย: MIT)

ระบบนี้ได้รับการทดสอบกับวัตถุทั่วไปมากกว่า 60 ชิ้น เช่น ถ้วย เครื่องมือช่าง และเครื่องใช้ในครัว เรดาร์ mmWave ติดตั้งอยู่บนแขนหุ่นยนต์ซึ่งทำการสแกนแบบไม่รุกรานและรวบรวมข้อมูลแบบเรียลไทม์ เทคโนโลยีนี้สามารถทำงานได้ดีกับวัตถุที่ทำจากวัสดุหลายชนิด แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีปัจจัยรบกวนมากมาย

การผสานเทคโนโลยีนี้เข้ากับสายการผลิตหรือคลังสินค้าจะทำให้หุ่นยนต์สามารถระบุผลิตภัณฑ์ที่มีข้อบกพร่อง บุบ หรือบรรจุหีบห่อไม่ถูกต้องได้โดยอัตโนมัติ และนำผลิตภัณฑ์ดังกล่าวออกก่อนส่งมอบ ในสภาพแวดล้อมการผลิต หุ่นยนต์สามารถเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมจากกองสินค้าที่ปะปนกันได้โดยไม่ต้องมีมนุษย์มาช่วย ทีมพัฒนาได้เสนอให้ใช้เทคโนโลยีนี้ในแว่นตาเสมือนจริง (AR) ซึ่งจะช่วยให้มองเห็นวัตถุที่บดบังในพื้นที่อุตสาหกรรมหรือการติดตั้งทางเทคนิคได้

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี mmWave ยังคงมีข้อจำกัดบางประการ โดยเฉพาะเมื่อต้องจัดการกับวัตถุที่มีการสะท้อนแสงต่ำหรือถูกปกคลุมด้วยวัสดุหนาหลายชั้น ทีมวิจัยยังคงพัฒนาอัลกอริทึมต่อไปเพื่อเพิ่มความละเอียดของภาพ 3 มิติ และปรับปรุงความสามารถในการสร้างภาพใหม่ในสภาพโลกแห่งความเป็นจริงที่ซับซ้อนมากขึ้น

การผสมผสานระหว่าง mmWave และหุ่นยนต์อัตโนมัติกำลังสร้างทิศทางใหม่ให้กับอุตสาหกรรมการตรวจสอบและการจัดการคุณภาพ เทคโนโลยีนี้มีส่วนช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน ลดความเสี่ยง และขยายขอบเขตการใช้งานระบบหุ่นยนต์ในการผลิตสมัยใหม่

ที่มา: https://khoahocdoisong.vn/robot-hoc-cach-nhin-xuyen-do-vat-nho-song-milimet-post1553263.html