или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Робота-таракана научили проходит через препятствия (+видео)

schedule 23.06.2015 в 08:58 link робот-таракан робот-насекомое
Исследователи из Университета Калифорнии в Беркли черпали вдохновения от живого таракана, чтобы создать робота, который может использовать свою форму тела и маневрировать в сложной окружающей среде, - сообщает Robotics.ua.

Оснащен характерной округлой оболочкой, робот-таракан может выполнить наклон и проскользнуть через щели между травянистыми препятствиями и палками без необходимости дополнительных датчиков или двигателей. Ученые надеются, что робот сможет вдохновить дизайн для будущих наземных роботов, которые будут использованы в самых разнообразных ситуациях: от мониторинга окружающей среды до поисково-спасательных операций. Первые результаты работы были представлены сегодня, 23 июня, в журнале Bioinspiration & Biomimetics.



Основы исследования

Несмотря на то, что уже много наземных роботов были разработаны с целью выполнения широкого спектра задач, преодоление препятствий возможно лишь для немногих из них.
Ведущий автор исследования Чэнь Ли из университета Калифорнии в Беркли сказал: «Большинство роботов были направлены решить проблему преодоления препятствий, которая в значительной степени зависит от использования датчиков, чтобы пометить окружающую среду и алгоритмов, которые планируют для робота путь, чтобы обойти препятствия. Однако, когда местность становится густой и переполненной разными препятствиями, этот подход не будет эффективен, так как алгоритмы не способны предвидеть маршрут наперед.»

В своем исследовании ученые использовали высокоскоростные камеры для изучения движения тараканов круглой формы через искусственные препятствия, траву и другие растения. Выживая в тропических лесах, этот специфический вид тараканов часто сталкивается с широким спектром препятствий, таких как трава, кустарники, опавшие листья, стволы деревьев и грибы.

Тараканы были оснащены тремя различными искусственными оболочками, чтобы увидеть, как их движения зависят от любого типа оболочки при движении через препятствия. Формы оболочек были: овальная конусообразная, плоская овальная и плоская прямоугольная.

Когда тараканы действовали без какой-либо оболочки, исследователи обнаружили, что они иногда проталкивали палки или перелезали через них, наиболее часто используя быстрый и эффективный наклон. Они прокатывали свое тело так, что их тонкие ножки могли проходить через зазоры и отталкивать палки, чтобы маневрировать через препятствия. С тремя разными оболочкам инасекомым стало труднее двигаться через препятствия, потому что они были менее способны выполнять быстрый и эффективный наклон.

Испытания робота

После изучения живых тараканов ученые испытали небольшого шестиногого робота и наблюдали, сможет ли он пройти через подобный курс препятствий. Исследователи обнаружили, что робот с прямоугольной оболочкой может пройти через редкую растительность, сталкиваясь с препятствиями и застревая между ними. Когда робот был оснащен округлой оболочкой, было более вероятно, что он успешно пройдет через полосу препятствий с использованием аналогичного наклона живых тараканов. Это адаптивное поведение произошло без изменения программирования робота, показывая, что его разумное поведение зависит именно от оболочки.

«Мы показали, что наш робот может пройти по траве и через препятствия без добавления какой-либо сенсорной обратной связи или изменения в управлении двигателем, но благодаря тонкой округлой оболочке, которая позволяет телу робота наклониться, чтобы уменьшить сопротивление», - продолжил Ли. - «Это земная аналогия обтекаемых форм, которые уменьшают сопротивление у птиц, рыб, самолетов и подводных лодок, когда они двигаются. Мы называем это явление терадинамическое придание телу обтекаемой формы.

Могут быть и другие формы, кроме тонкой округлой, которые хорошо подойдут для других целей, как подъем наверх и прохождение через препятствия других видов. Наши последующие шаги будут изучать разнообразие рельефа и форм, чтобы узнать больше о терадинамическом формообразовании. Эти новые концепции позволят наземным роботам проходить через различные среды с минимальным количеством датчиков и простым управлением».

Видео

Комментарии: