机器人只使用声音和人工智能来绘制房间地图
失明的机器人能否很好地重建一个房间，以避免无休止地撞到墙壁？这是悉尼科技大学的科学家们发表的一项研究中发现的。他们声称，他们的方法使用了一个扬声器和一个运动麦克风的机器人，其任务是遵循路径规划策略，将机器人从一个随机的起始位置驱动，这样就“保证”了房间的几何形状被揭示出来。
“房间几何，包括形状和墙壁位置或房间的尺寸，在许多应用中扮演着非常重要的角色。例如，房间的几何特征可以提高结果的准确性，如室内声源定位、声场再现以及在自主机器人系统中绘制三维声源的映射。”“因此，在这项工作中，我们提出了一种解决机器人路径规划问题的方法，该机器人携带一个能够发射和记录声音信号的声波包，从而恢复房间的形状。”
研究人员指出，房间的形状可以通过相应的房间脉冲响应(RIR)来确定，而这种脉冲响应可以从记录的声音信号中提取出来。利用这一事实，他们考虑了到达时间(TOAs)，即声音从一个来源传到麦克风所需要的时间。他们假设，如果TOAs已知，则可以反求出麦克风到目标位置的距离。
但是仅仅知道TOAs是不够的，因为距离是没有标记的，声学传感器以任意的顺序记录反射和回声。解决，团队利用four-microphone数组(第四个麦克风是用于验证的距离)和使用一个反射点，在这种情况下是指从一个目标之间的交叉线位置在房间里一个麦克风和一个潜在的墙。如果反射点和真实声源位于重构或势墙线的不同侧面，则该系统将目标点作为噪声处理，并丢弃数据。
机器人每次绕着房间转，至少要停三次，以建立新的直线墙。在每一站，它都报告目标点的位置，到第三站，它能够验证从前两站获得的已建立的墙线。如果由于某种原因，墙线不匹配，它会随机移动到一个新位置，从零开始搜索过程。
那么到底有多准确呢？在一个使用里尔发生器的合成仿真环境中进行的一系列测试表明，该机器人每次都能找到正确的矩形房间形状。此外，研究人员表示，他们的算法成功地定位了房间内的墙壁线条，从而获得了“高度精确”的房间尺寸。
研究人员写道：“该系统能够有效地找到房间的形状，定位墙壁线条，并计算尺寸……(以)估计误差……小于1厘米。”“在95%的实验案例中，机器人需要跑不到100步才能安全地塑造房间的形状。”
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