روبوت يرسم خرائط ثلاثية الأبعاد في ثوان لأماكن الكوارث

طور فريق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) نظاما جديدا مدعوما بالذكاء الاصطناعي يسمح للروبوتات بإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد دقيقة لبيئات معقدة خلال ثوانٍ معدودة فقط، والهدف من هذا النظام هو تمكين الروبوتات من العمل في ظروف خطرة بسرعة ودقة غير مسبوقتين من البحث عن ناجين تحت الأنقاض إلى استكشاف الأنفاق أو المناجم المتضررة.

ولكي يؤدي الروبوت مهامه في بيئات كهذه، يجب عليه أن يحدد موقعه في المكان، في حين يرسم خريطة للمحيط في الوقت نفسه، وهي مهمة تعرف في علم الروبوتات باسم "التوطين ورسم الخرائط المتزامن" وقد واجه الباحثون تحديات كبيرة في هذا المجال؛ إذ إن الأساليب التقليدية تعتمد على حساسات معايرة مسبقا وتفشل أحيانا في البيئات المعقدة، في حين أن النماذج المعتمدة على التعلم الآلي يمكنها المعالجة بدقة، لكنها تظل محدودة من حيث عدد الصور التي تستطيع التعامل معها في آنٍ واحد.

ولفد استلهم الباحثون في "MIT" فكرة مبتكرة، وهي أنه بدلاً من إنشاء الخريطة كاملة دفعة واحدة، يقوم النظام بإنشاء "خرائط فرعية صغيرة" تغطي أجزاء من البيئة، ثم يدمجها معاً لتكوين خريطة ثلاثية الأبعاد كاملة أثناء تحرك الروبوت ، وبحسب تقرير "MIT"، فإن النظام "ينشئ هذه الخرائط الفرعية بشكل تدريجي ويحاذيها بدقة، لتكوين خريطة متكاملة مع تقدير موقع الروبوت في الزمن الحقيقي".

ويتميز هذا النظام بالسرعة، وسهولة التطبيق، كما أن غالبية أنظمة رسم الخرائط تتطلب حساسات باهظة الثمن أو إعدادات معقدة يقوم بها خبراء، في حين يمكن لهذا النموذج أن يعمل مباشرة "خارج الصندوق".

وصرح  دومينيك ماجو، طالب الدراسات العليا في "MIT" وقائد الفريق البحثي، إنه "لكي تنفذ الروبوتات مهام أكثر تعقيدا، فهي تحتاج إلى خرائط أكثر تفصيلا للعالم من حولها ، لكننا لا نريد جعل عملية بناء هذه الخرائط أكثر صعوبة، ولقد أثبتنا أنه يمكن إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد دقيقة خلال ثوان قليلة باستخدام أداة بسيطة وسهلة التشغيل".

أما لوكا كارلوني، الأستاذ المشارك في قسم الطيران والفضاء بالمعهد والمشرف على المشروع، فيوضح أنه بمجرد أن توصل دومينيك إلى فكرة الجمع بين تقنيات الرؤية المعتمدة على التعلم العميق والأساليب الهندسية الكلاسيكية، يصبح التنفيذ مباشرا نسبيا ، و إن الوصول إلى حل فعال وبسيط بهذا الشكل يمكن أن يفتح الباب أمام تطبيقات واسعة النطاق.