由于 GPS 信號在室內(nèi)環(huán)境下很糟糕,因此機器人很難依靠該技術(shù)實現(xiàn)室內(nèi)定位。固然可以通過光學(xué)相機或者激光雷達(dá)傳感器(LiDAR)定位已知的地標(biāo)或特殊標(biāo)記實現(xiàn)導(dǎo)航,但前者對光線環(huán)境要求極高,而后者模塊成本高昂且非常耗電。
考慮到這些限制, 加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家們研究了已經(jīng)遍布大多數(shù)建筑物的 Wi-Fi 接入點進(jìn)行定位導(dǎo)航 。利用自己的低成本 Wi-Fi 收發(fā)器,機器人不斷地向這些接入點發(fā)送和接收無線電信號。它接收到的返回信號是特定于每個接入點的,來自一定角度和一定距離——后者取決于機器人發(fā)送信號和接收響應(yīng)之間經(jīng)過的時間長度。

通過測量機器人移動時每個點信號的角度和距離如何變化,車載計算機能夠確定機器人當(dāng)前相對于所有接入點的位置。相機仍可使用,但主要用于避障或識別。
該系統(tǒng)在一棟辦公樓的一層進(jìn)行了測試,其中一個輪式機器人必須在地板上繞行數(shù)次,同時在明亮和昏暗的燈光下穿過狹長的走廊。發(fā)現(xiàn)該技術(shù)的定位和映射功能與基于攝像頭和激光雷達(dá)的系統(tǒng)提供的功能一致。
電氣和計算機工程博士生 Aditya Arun 說:“我們可以使用基本上免費的 Wi-Fi 信號,在具有視覺挑戰(zhàn)性的環(huán)境中進(jìn)行穩(wěn)健可靠的傳感。在這些場景中,Wi-Fi 傳感可能會取代昂貴的激光雷達(dá),并補充其他低成本傳感器,例如攝像頭”。
這項研究由 Dinesh Bharadia 教授領(lǐng)導(dǎo),相關(guān)論文將于本周在費城舉行的 2022 年機器人與自動化國際會議 (ICRA) 上發(fā)表。