Dank eines Radarmoduls und einer speziellen KI kann ein Roboter der University of Pennsylvania um die Ecke schauen. So erkennt er beispielsweise einen Fußgänger in einem verwinkelten Flur, noch bevor dieser in sein Sichtfeld tritt. Wie der Roboter das schafft, hat das Forschungsteam von der Universität im Konferenzband zur Annual Conference on Neural Information Processing Systems beschrieben.

Der Roboter ertastet seine Umgebung, indem er über das Radarmodul hochfrequente Funksignale aussendet und wieder empfängt, nachdem sie von flachen Oberflächen wie Wänden, Böden oder Decken reflektiert wurden. Ein Teil der Signale breitet sich dabei auch außerhalb seines Sichtfelds aus und wird von dort wieder zurückgeworfen. So erhält er Informationen über Objekte, zu denen er keinen direkten »Blickkontakt« hat. Das führt allerdings zu einem Problem: Einzelne Funkimpulse werden auf ihrem Weg durch den verwinkelten Raum mehrfach reflektiert, sodass der Roboter inmitten eines Gewirrs von reflektierten Funkwellen steht, die herkömmliche Signalverarbeitungsmethoden kaum mehr entflechten können.

Die Forschungsgruppe löst dieses Problem mit einer maßgeschneiderten KI, die maschinelles Lernen mit dem Wissen über physikalische Gesetzmäßigkeiten kombiniert. Das hilft dem Roboter zunächst, Signale zu identifizieren, die über bestimmte Reflexionswege zu ihm gelangt sind. In einem zweiten Schritt greift das System wieder auf das physikalische Modell zurück, um darüber die Herkunft dieser reflektierten Signale herauszufinden. Auf diese Weise erstellt der Roboter eine dreidimensionale Rekonstruktion seiner Umgebung, die zum Teil auch außerhalb seines Sichtfelds liegt.

In den vergangenen Jahren haben andere Fachleute Geräte mit ähnlichen Fähigkeiten vorgestellt, die anstelle von Funk sichtbares Licht verwenden. Diese Systeme werten Schatten oder indirekte Reflexionen aus und hängen daher stark von den Lichtverhältnissen ab. Das System der Forscher von der University of Pennsylvania funktioniert auch ohne kontrollierte Beleuchtung auf mobilen Robotern.