卡内基梅隆大学机器人研究所(RI)近日研发出一种新型传感技术——SonicBoom，该技术有望为农业机器人带来革命性变革，提升其在照料和收割作物方面的能力。这一创新工具通过捕捉作物发出的声音来定位它们，如苹果等，为农场机器人执行修剪葡萄藤、寻找隐藏在树叶中的成熟果实等任务提供了新可能。

据机器人专业五年级博士生Moonyoung (Mark) Lee介绍，SonicBoom传感技术无需摄像头，仅凭触摸即可确定物体的3D形状，相关论文已发表在《IEEE机器人与自动化快报》上。这一技术解决了农业机器人在复杂环境中操作的难题，传统机器人依赖摄像头引导手臂和机械手，但在杂物繁多的农场环境中，视觉输入常受阻。

SonicBoom的独特之处在于其采用接触式麦克风阵列，通过接触物体感知音频振动，而非传统麦克风通过空气传播声音的方式。研究团队在PVC管内放置了六个接触式麦克风，当管道接触物体时，麦克风检测振动并通过分析声波差异，利用三角测量法确定接触点位置，精度在0.43厘米到2.2厘米之间。PVC管不仅保护麦克风免受损坏，还赋予了SonicBoom其独特的名称。

此外，研究团队利用数据驱动的机器学习模块，通过收集18,000个接触点的音频数据，开发了映射麦克风信号的能力。目前，SonicBoom已能确定坚硬或刚性物体的位置，未来通过调整配置，有望感知柔软水果和蔬菜等物体。

除了农业应用外，Lee还设想SonicBoom在机器人安全装置、人机交互机器人以及黑暗环境中的应用前景。该研究团队除Lee和其导师罗德岛大学副教授奥利弗·克罗默(Oliver Kroemer)外，还包括博士生Uksang Yoo和RI教员Jean Oh、Jeffrey Ichnowski和George Kantor。

更多信息： Moonyoung Lee 等人，《SonicBoom：利用麦克风阵列进行接触定位》，IEEE 机器人与自动化快报(2025)。