Корейцы научили роботов «избирательному слуху»

Исследователи из Сеульского национального университета разработали 3D-акустический датчик, способный определять местоположение людей и источников звука с помощью одного микрофона. Об этом пишет hightech.fm.

Фото: Seoul National University College of Engineering

Новая технология позволяет роботам ориентироваться по звуку даже в условиях сильного промышленного шума. Это решает одну из ключевых проблем робототехники — точное определение положения объектов в шумной среде. 3DAR (3D Acoustic Ranging) не требует сложных вычислений, достигает высокой точности с помощью одного вращающегося микрофона и специальной метаструктуры, изменяющей фазу звуковых волн.

При создании системы инженеры вдохновлялись природными механизмами эхолокации летучих мышей и дельфинов. Главной задачей стало научить робота «избирательно слушать» — то есть выделять полезные сигналы на фоне шума, улавливая звуки, идущие из конкретных направлений.

Фазовая компенсация на основе метаструктуры регулирует фазу поступающих звуковых волн в зависимости от направления. Это позволяет усиливать сигналы, идущие из нужной точки пространства, и подавлять остальные, обеспечивая точную трехмерную локализацию.

Система также включает двойной канал акустической связи: слышимые частоты используются для команд от человека, а неслышимые — для общения между роботами. Такое разделение позволяет снизить взаимные помехи и обеспечить параллельную работу двух независимых каналов.

Технологию испытали на реальном производстве. Робопес с 3DAR реагировал на голосовые команды и обнаруживал утечки газа, ориентируясь по характерным шумам.

Акустический подход важен в условиях, где визуальные сенсоры или беспроводная связь неэффективны — при задымлении, высокой температуре, наличии пыли или металлических преград. В таких случаях звук остается надежным средством передачи информации.

Ожидается, что технология будет востребована в системах предотвращения столкновений на заводах, голосовом управлении оборудованием и в поисково-спасательных операциях. Простота конструкции и низкая стоимость по сравнению с аналогами облегчают ее внедрение.

Ещё кое-что о науке:

• Логистика будущего: китайцы доставили интернет-товары с помощью ракеты
• Китайский ИИ научился быстро проектировать чипы