Ha meg akarod tudni, hogy a robotod átlát-e a füstön, nos, akkor szükséged lesz egy kis füstre.

A Pennsylvaniai Egyetem egyik diákját azonban sokkolta a dolog, amikor késő este egy ilyen robot tesztelésére kezdtek el felállítani egy kísérletet.

Röviddel azután, hogy a füstgép kapcsolóját megnyomták, hangos tűzriadó szólalt meg.

“Az egész épület beindult” – mondja mosolyogva Mingmin Zhao, a Pennsylvaniai Egyetem munkatársa. “A diákom felhívott. Nagyon meglepődött.”

Az incidens kisebb kudarcot jelentett az innovatív rádióalapú érzékelőrendszerrel felszerelt robotot fejlesztő csapat számára.

A rádióhullámok lehetővé tennék, hogy a robotok vagy az autonóm járművek átlássanak a sűrű füstön, az intenzív esőn – vagy akár a kanyarokban is. Az ilyen hullámok akár rejtett fegyvereket is felismerhetnek.

A vizuális képalkotás szimulálása rádióhullámok alapján azonban szokatlan megközelítés a robotok és autonóm járművek számára. Ezeken a területeken sokkal jobban beváltak a hagyományos optikai kamerák, a fényérzékelés és távolságmérés (Lidar) és más érzékelők.

Zhao professzor és tanítványai azonban kifejlesztettek egy potenciálisan hatékony módszert a robotok számára a rádióhullámok segítségével történő látásra.

Természetesen a rádióhullámokat használó radart már évtizedek óta használják repülőgépek, hajók és az időjárás követésére.

De a pörgő tömb a Prof. Zhao robotján rádióhullámokat szór minden irányba.

A fedélzeti mesterséges intelligencia (AI) rendszer ezután ezekből az információkból 3D-s képet készít a környezetről.

“Amit mi itt megpróbáltunk elérni, az alapvetően az, hogy segítsük a robotokat emberfeletti látás elérésében – hogy olyan helyzetekben is lássanak, ahol az emberi szem vagy a hagyományos vizuális érzékelők nem képesek rá” – magyarázza Zhao professzor.

Szerinte a technológia segíthet egy jövőbeli kereső- és mentőrobotnak abban, hogy embereket mentsen ki egy égő épületből.

A robot későbbi tesztjei során egy átlátszó, füsttel teli műanyag dobozt helyeztek el a pörgő berendezései körül, hogy elkerüljék a közeli tűzjelzők beindulását.

Bár az emberek nem látják őket, a rádióhullámok a fény egyik formája abban az értelemben, hogy az elektromágneses spektrum részei, amelybe a röntgen- és gammasugarak is beletartoznak. A spektrumnak csak egy kis része minősül látható fénynek.

Fény lévén a rádióhullámok visszaverődhetnek a felületekről és anyagokról, bár a látható fénytől némileg eltérő módon. Zhao professzor és kollégái úgy tervezték meg robotjukat, hogy az képes legyen érzékelni ezeket a rádióhullámok visszaverődése.

A döntő tényező itt az, hogy a rádióhullámok sokkal hosszabbak, mint a látható fényhullámok, ami azt jelenti, hogy nem blokkolják őket az apró füstrészecskék.

Zhao professzor elmondása szerint azon is dolgozott, hogy a technológiát úgy alakítsa át, hogy a robot a sarkok egy részét is lássa. Gondoljunk erre úgy, mint egy tükörteremre, javasolja, csak látható fény helyett rádióhullámokkal.

“Ez tényleg nagyon érdekes munka, és elég lenyűgöző” – mondja Friedemann Reinhard a németországi Rostocki Egyetemről, aki nem vett részt a munkában. 2017-ben Reinhard professzor és kollégái leírták, hogy a Wi-Fi jelek hogyan teszik lehetővé a kémek számára, hogy hogy belelássanak privát szobákba.

Egy kis korlátot jelent, hogy a pörgő tömb definíció szerint nem képes egyszerre minden irányba látni. Reinhard professzor szerint úgy tűnik, hogy a rendszer által végzett sok adatfeldolgozásra van szükség ahhoz, hogy megtisztítsák a pörgő berendezésből származó képet.

A robot azonban rádióhullámokat bocsát ki a milliméteres hullámsávban (egy és tíz milliméter közötti hullámok). Ez ugyanaz a technológia, mint amit egyes 5G berendezéseknél használnak.

“Ez potenciálisan nagyon vonzó, ez egy nagyon jól ismert, olcsó technológia” – mondja Reinhard professzor. “Természetesen szívesen látnék egy önvezető autót, amely csak radarral közlekedik.”

A teljes képhez azonban elkerülhető a pörgős, rádiósugárzó eszközök használata – mondja Fabio da Silva, a szintén rádióalapú érzékelési technológiát fejlesztő amerikai Wavsens cég alapítója és vezérigazgatója.

“Létrehoztunk egy algoritmust, amely lehetővé teszi a teljes tér azonnali és folyamatos érzékelését, így nem kell pörgetnünk az antennáinkat” – mondja.

A rendszert a denevérek által használt echolokációhoz hasonlónak írja le. Rádióhullámokat bocsát ki, és “hallgatja”, hogyan jönnek vissza a hullámok, ami elárulja annak alakját, amit eltaláltak.

Egyes kutatók rádióhullámokat használtak arra, hogy rejtett fegyverek felderítésére például rejtett kézifegyvereket és késeket.

A rádióhullámok akár “ujjlenyomatot” is tudnak venni egy helyiség részleteiről. Ha később újra beolvassák, kiderül, hogy a szobában lévő tárgyakat elmozdították-e.

Tavaly, németországi tudósok azt javasolta, hogy az országok ezt a módszert használják arra, hogy megvizsgálják más országok nukleáris fegyverkészleteinek kezelését. Ez lenne az egyik módja annak, hogy megtudják, hogy valaki például nem mozgatta-e a robbanófejeket.

Luana Olivieri a Loughborough Egyetemen külön vizsgálta a nem látható elektromágneses sugárzás egy másik formájának, a terahertzes hullámoknak a használatát. Ezek rövidebbek, mint a rádióhullámok, de hosszabbak, mint a látható fényhullámok. “Ez a hullámhossz különösen feltáratlan” – mondja Dr. Olivieri.

Hozzáteszi, hogy a sugárzásnak ezt a formáját felhasználva át lehet látni a tárgyakon és elemezni lehet az anyagokat. Egy ilyen rendszer elméletileg akár konkrét gyógyszereket is azonosíthatna a kémiai szerkezetük kimutatásával.

De míg az anyagokon való átlátás segíthetne egy mentőrobotnak megtalálni egy csapdába esett embert egy jövőbeli katasztrófa esetén, más alkalmazásai is vannak. A rendőrség és a hadseregek hozzáférnek rádióalapú technológiához amely lehetővé teszi számukra, hogy bizonyos mértékig átlássanak az ajtókon és a falakon.

“A hadviselés egyértelműen az egyik piac, amelyet kiszolgál. Arra is használható, hogy megtaláljunk és megöljünk valakit” – mondja da Silva úr. Elmondása szerint a Wavsens technológiáját már bemutatta az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának és az izraeli védelmi minisztériumnak.

Pedig ezek az alkalmazások nem teljesen meglepőek, javasolja Reinhard professzor, aki rámutat, hogy egy sor újonnan megjelenő technológia elvileg megkönnyítette az emberek felderítését és támadását.

“Talán a radar ijesztően hangzik – de a drónok és az olcsó kamerák sokkal veszélyesebbek” – mondja.