Forscher stellten den ersten gehenden Roboter her, der ohne GPS navigieren kann

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Anonim

Beim Entwerfen von Robotern haben sich die Forscher seit langem der Natur zu Inspiration verschrieben, von Robotern, die wie Hunde springen und binden können, bis zu aquatischen Robotern, die wie Tintenfische schwimmen können. Durch die Aufmerksamkeit der winzigen Picknick-Crashers auf dem Boden könnte ein Team französischer Forscher auf eine Entdeckung gestoßen sein, die die Landschaft der Erkundungsrobotik verändern könnte.

Ingenieure des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung und des Institute of Movement Sciences gaben heute bekannt, dass sie erfolgreich einen Roboter gebaut haben, der autonom ohne GPS navigiert. Nicht mit Zauberei, sondern mit Eigenschaften, die von einem bestimmten, nicht erwünschten Picknickgast gewonnen wurden. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftsrobotik.

"Wüstenameisen verlassen sich nicht auf Pheromone, um ihren Weg zu finden", erzählt Julien Dupeyroux, einer der Leiter des Teams und Doktorand Inverse „Sie beziehen sich auf visuelle und propriozeptive Hinweise, um das Wissen über ihre Position relativ zum Eingang des Nestes auf dem neuesten Stand zu halten. Dies wird als "Pfadintegration" bezeichnet. Wir haben uns entschlossen, diese Strategie vollständig nachzuahmen und auf einem Ameisenähnlichen Roboter zu implementieren. “

Dupeyroux und sein Team entwickelten zwei Jahre lang einen optischen Kompass, der das gleiche polarisierte Licht nutzt, mit dem die Wüstenameisen von Cataglyphis hunderte von Metern auf Nahrungssuche gehen, bevor sie in einer geraden Linie zu ihrem Nest zurückkehren, ohne sich dabei zu verirren. In Kombination mit den Stufen-Zählfähigkeiten kann der Kompass AntBot so erkunden, wie die Wüstenameisen. Er kann bis zu 14 Meter zurücklegen, bevor er allein innerhalb eines Zentimeters zu seiner Basis zurückkehrt. Um diese gruselige Genauigkeit zu erreichen, hat das Ingenieurteam AntBot sechs Monate lang Outdoor-Navigationsaufgaben unterzogen. Dabei wurden im Winter 52 Versuche durchgeführt, und zwar bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt und starkem Wind.

Das zermürbende Regime bewies, dass AntBot mit seinen sechs Beinen und seinem geringen Gewicht dort Erfolg haben konnte, wo GPS-abhängige autonome Roboter dies nicht tun konnten - in besonders rauem Gelände, Katastrophengebieten und dicht besiedelten Stadtgebieten, wobei die Hoffnung auf eine außerirdische Erkundung hinzugefügt wurde bereits beeindruckende Liste.

„Wir wollten Robotik mit robusten, zuverlässigen Navigationssystemen versorgen“, erklärt Dupeyroux. Der Industriestandard von GPS funktioniert zwar für Fahrzeuge, eignet sich jedoch nicht für kleine Roboter. Und wenn GPS auf gutes Wetter angewiesen ist, gibt es eine Lücke in der Erkundungsrobotik, die dringend gefüllt werden muss. AntBot ist jetzt ein Open-Source-Projekt, das einen Rahmen aus 3-D-Drucktechniken in weniger als zwei Wochen erstellt.

Das Team von Dupeyroux hofft auch, dass der Erfolg von AntBot die Ingenieurteams dazu anregen wird, Verhaltensuntersuchungen über Arten anzunehmen, die wir ansonsten abschreiben könnten, deren biologische Innovationen die Art und Weise, wie wir uns auf der Welt bewegen, verändern könnten.

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