Home טכנולוגיה LIDAR בטיחות בזמן אמת: מערכת חישה חדשה לזרועות רובוטיות

בטיחות בזמן אמת: מערכת חישה חדשה לזרועות רובוטיות

Representational image of a robot

This post is also available in: English (אנגלית)

ככל שרובוטים מקבלים תפקידים מורכבים יותר בסביבות תעשייתיות, אתגר אחד נותר קבוע: הבטחת אינטראקציה בטוחה וחלקה עם עובדים אנושיים. זרועות רובוטיות כבדות נדרשות לבצע תנועות מדויקות תוך שמירה על מרחק בטוח, ולהגיב באופן מיידי אם אדם נכנס למרחב עבודתן. מערכות בטיחות קונבנציונליות נשענות לרוב על עיבוד חיצוני ועל אזורי בטיחות מוגדרים מראש — מה שעלול להגביל גמישות ולהאט את קצב העבודה.

פלטפורמה משולבת חדשה בשם NeurOSmart מציעה גישה שונה, המשלבת חישה מתקדמת ומחשוב בהשראת המוח ישירות בתוך מערכת התפיסה של הרובוט.

בלב המערכת נמצא חיישן לייזר מבוסס LIDAR הסורק באופן רציף את מרחב העבודה המשותף מלמעלה. המערכת משדרת פולסים קצרים של אור תת־אדום קרוב ומודדת את ההחזרים כדי לבנות מפת תלת־ממד ברזולוציה גבוהה. מראות MEMS נעות מפזרות את קרן הלייזר על פני השטח, באמצעות שכבות פיזואלקטריות דקות במיוחד מאלומיניום־סקנדיום ניטריד (AlScN) בעובי של מיקרון אחד בלבד. על פי דיווח של TechXplore, תכנון המראה המשופר מעלה את הביצועים ומשפר את היעילות האנרגטית.

בשונה ממערכות סטנדרטיות המעבירות נתוני חישה גולמיים למעבדים חיצוניים, כאן מתבצע העיבוד ישירות בתוך מודול החיישן. אלגוריתמי בינה מלאכותית מבצעים סינון ועיבוד מוקדם של האותות הנכנסים, מזהים אזורי עניין ומפחיתים זרימת נתונים מיותרת. כך מצטמצמת צריכת החשמל תוך שמירה על תגובתיות בזמן אמת.

שלב ההערכה הסופי מבוצע באמצעות שבב מאיץ נוירומורפי המשולב במערכת. המעבד, שתוכנן לפעול באופן דומה למוח האנושי, מורכב ממטריצה של יחידות מחשוב קטנות ומקושרות. כל יחידה פועלת כתא קבלת החלטות, ומאפשרת עיבוד מקבילי ומהיר. התוצאה היא זמן תגובה של מילישניות בודדות בין זיהוי אדם לבין התאמת תנועת הרובוט. בפועל, המערכת יכולה להאט או לעצור זרוע רובוטית כבדה אם אדם נכנס לאזור הקרבה.

מבחינת ביטחון וביטחון פנים, ארכיטקטורות דומות עשויות לתמוך בשיתוף פעולה בטוח יותר בין אדם למכונה במרכזי לוגיסטיקה, מתקני תחזוקה או הפעלת כלי רכב אוטונומיים. עיבוד נוירומורפי חסכוני באנרגיה עשוי להועיל גם לפלטפורמות ניידות כגון רחפנים או מערכי חישה המופעלים בשטח.

באמצעות שילוב של חישה תלת־ממדית, בינה מלאכותית משובצת וחומרה נוירומורפית בפלטפורמה אחודה, מציג הפרויקט נתיב לפיתוח מערכות רובוטיות אדפטיביות ותגובתיות יותר — בסביבות שבהן בני אדם ומכונות פועלים זה לצד זה.