ACER_09_SWIFT5 ACER_09_SWIFT5 ACER_09_SWIFT5 Advertisement

Robot inšpirovaný púštnymi mravcami nepotrebuje GPS. Orientuje sa podľa Slnka

Technológie
0

Púštne mravce sa vedia mimoriadne dobre orientovať v teréne. Preto sa stali inšpiráciou pre výskumníkov pri návrhu robota AntBot, ktorý môže náhodne preskúmať svoje okolie a automaticky sa vrátiť domov bez GPS a mapovania. Ich práca otvára nové možnosti pre navigáciu v autonómnych vozidlách a robotike.

Ľudské oči nevnímajú polarizované svetlo a ultrafialové žiarenie, ale mravce práve tento druh svetla využívajú na určovanie svojej polohy. Mravce Cataglyphis môžu prejsť po púšti aj niekoľko stoviek metrov na priamom slnku, aby našli jedlo. Potom sa vrátia do hniezda bez toho, aby zablúdili. Nemôžu však pri tom používať feromóny, pretože extrémne vysoká teplota ich zničí.

Ich mimoriadny navigačný talent je založený na dvoch informáciách: na kurze určovanom pomocou „nebeského kompasu“ (orientácia pomocou polarizovaného svetla z oblohy) a prejdenej vzdialenosti (meranej počtom krokov a rýchlosťou pohybu pri zohľadnení pohybu slnka po oblohe). Vzdialenosť a smer sú teda dve základné informácie, ktorých kombinácia im umožní bez problémov sa vrátiť do hniezda.

Výskumní pracovníci z CNRS a Aix-Marseille Université sa pokúsili napodobniť mimoriadne navigačné schopnosti púštnych mravcov. Ich AntBot je vybavený optickým kompasom, ktorý slúži na určenie jeho polohy pomocou polarizovaného svetla, a optickým snímačom pohybu nasmerovaným na Slnko na meranie vzdialenosti. Vďaka takto zhromaždeným informáciám dokáže robot preskúmať svoje prostredie a vrátiť sa na základňu s presnosťou až 1 cm po celkovej prejdenej vzdialenosti 14 metrov. Hmotnosť robota je 2,3 kg a má 6 nôh na zvýšenie mobility, čo mu umožňuje pohyb v členitom teréne, kde by sa nasadenie kolesových robotov stretlo s komplikáciami.

Optický kompas vyvinutý vedcami je citlivý na polarizované UV žiarenie a AntBot vďaka nemu určuje svoj smer s presnosťou 0,4° pri jasnom i zamračenom počasí. (Poznámka: Kompas pozostáva len z dvoch pixelov zakončených dvoma polarizačnými filtrami, ktoré sú ekvivalentné optickému snímaču zloženému z dvoch radov s 374 pixelmi. Mechanické obrátenie filtrov je inovácia, ktorá výrazne znížila výrobné náklady senzora, a to z viac ako 78 000 eur na iba niekoľko stoviek eur.) 

Presnosť navigácie dosiahnutá minimálnym množstvom snímačov dokazuje, že biologicky inšpirovaná robotika má obrovskú inovatívnu kapacitu. Prv než sa vedci začnú zaoberať skúmaním potenciálnych aplikácií tejto technológie v leteckej robotike a autonómnych autách, musia ešte popracovať na ovládaní robota v noci či zväčšení prejdenej vzdialenosti.

Výskum bol publikovaný v časopise Science Robotics.

Zdroj: sciencedaily.com

redakcia

Všetky autorove články
robot mravec GPS slnko orientacia teren

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať