Создан робот-муравей, способный ориентироваться по компасу

Создан робот, ориентирующийся в пространстве по Солнцу

Французские ученые создали робота, способного ориентироваться в пространстве без GPS. Вместо этого он копирует «навигационную систему» пустынных муравьев, используя оптический компас, чувствительный к поляризованному свету и ультрафиолетовому излучению. О роботе AntBot подробно сообщается в статье журнала Science Robotics. Пресс-релиз разработки опубликован порталом EurekAlert!

Ученые давно заметили, что пустынные муравьи в поисках пищи способны преодолевать несколько сотен метров, а затем возвращаться по прямой линии обратно к своему дому кратчайшим путем, независимо от того, двигались ли они до этого случайным образом. Их выдающийся навигационный талант опирается на две составляющие: способность считать пройденное расстояние и шаги с учетом скорости движения относительно Солнца и биологический «небесный компас», который реагирует на поляризованный свет неба на местности.

Созданный исследователями Национальный центр научных исследований Франции (CNRS) и Университета Экс-Марселя (AMU) робот AntBot весом 2,3 килограмма использует те же самые методы. Он оснащен шестью ногами для большей подвижности (может передвигаться по сложной местности, например, там, где не смогут роботы на колесах и беспилотники) и оборудован множеством датчиков, данные с которых обрабатываются одноплатным компьютером Raspberry Pi.

В качестве солнечного компаса машина использует пару ультрафиолетовых датчиков, а также поляризаторов, вращение которых позволяет установить распределение поляризации падающего света по небу, что позволяет определить направление движения. Помимо этого, у робота имеется датчик оптического потока. Он состоит из двух рядов по шесть гексагональных пикселей. Благодаря задержке появления изображения на двух соседних пикселях, датчик может рассчитать оптический поток.

С помощью этих приборов AntBot, как и пустынные муравьи, способен исследовать окружающую среду и самостоятельно возвращаться на свою базу с точностью до одного сантиметра.

Поскольку разработка является прототипом, она имеет некоторые ограничения. Создатели отмечают, что в ходе эксперимента машина прошла всего около 14 метров, поэтому такие результаты сложно сравнить с эффективностью передвижения настоящих муравьев. С учетом размеров, скорости движения и пройденного расстояния, робот должен пройти около 30 километров, чтобы сравняться по эффективности с настоящими муравьями. Поэтому перед тем как искать ему потенциальную сферу применения, необходимо добиться большей мобильности, добавляют авторы.

Обсудить разработку можно в нашем Telegram-чате.

Без GPS: робота-муравья научили ориентироваться по Солнцу

Благодаря повышенной мобильности и манёвренности роботы-муравьи могут передвигаться в условиях, неблагоприятных для роботов на колёсах и беспилотников.

Большинство современных роботизированных устройств ориентируется в пространстве благодаря GPS. Но французские инженеры уверены, что существует более удобная система навигации, которая точна и не требует сложной обработки данных. Это “солнечный компас”, которым пользуются муравьи.

Удивительные насекомые применяют для ориентации в пространстве несколько приёмов. Во-первых, они могут находить дорогу по феромоновым меткам (такой способ навигации, кстати, роботы уже освоили). Во-вторых, муравьи способны ориентироваться по положению Солнца.

Второй способ приобретает актуальность в местности, где химические метки оставлять бесполезно. К примеру, под палящими лучами в пустыне феромоны попросту испаряются.

Собственно, именно у пустынных муравьёв новый шестиногий робот под названием AntBot и позаимствовал навигационную стратегию.

Его создатели, учёные из Национального центра научных исследований Франции и Университета Экс-Марсель, поясняют, что муравьи, обитающие в пустынях, способны преодолевать сотни метров под прямыми солнечными лучами в поисках пищи, а затем возвращаться в свои гнёзда, не сбившись с пути.

Секрет заключается в том, что глаза этих муравьёв имеют специальные клетки, обнаруживающие поляризованный свет. Это помогает определять направление.

Кроме того, муравьи способны оценивать пройденное расстояние, подсчитывая количество сделанных шагов и учитывая скорость движения относительно Солнца.

Объединяя информацию о расстоянии и направлении, они возвращаются в гнёзда.

Инженеры решили наделить своего робота такими же способностями. Его оснастили оптическим компасом с двумя подвижными фильтрами, позволяющими определять направление с помощью поляризованного света, и ультрафиолетовым датчиком, который помогает оценивать пройденное расстояние по положению Солнца. Также робот может подсчитывать количество сделанных шагов и контролировать скорость передвижения.

Эксперименты показали, что AntBot, как и пустынные муравьи, способен исследовать окружающую среду и самостоятельно возвращаться на свою базу. Удаляясь от неё на расстояние от 5 до 14 метров, он каждый раз находил “дом” (иногда с погрешностью всего в несколько сантиметров).

Вес робота составляет всего 2,3 килограмма. Впрочем, размер будущих моделей можно будет изменить в зависимости от их назначения.

Важно, что благодаря повышенной мобильности и манёвренности роботы-муравьи смогут передвигаться в условиях, неблагоприятных для их “коллег” на колёсах и беспилотников. К примеру, подобные устройства могут помогать спасателям при работе в районах стихийных бедствий, а также специалистам, изучающим различные почвы.

Кроме того, ожидается, что схожие системы найдут применение в автомобильной промышленности и авиационной робототехнике.

В дальнейшем команда намерена усовершенствовать навигационную систему, чтобы AntBot мог ориентироваться в пространстве при плохой погоде, под покровом деревьев и даже ночью (муравьи, к примеру, в отсутствие солнца калибруют навигационную систему по геомагнитному полю Земли).

Кроме того, ожидается, что будущие модели смогут находить дорогу на базу после более дальних путешествий.

Новая разработка подробно описывается в статье, опубликованной в журнале Science Robotics.

новости интернета и современных технологий

Французские ученые создали робота, способного ориентироваться в пространстве без GPS. Вместо этого он копирует «навигационную систему» пустынных муравьев, используя оптический компас, чувствительный к поляризованному свету и ультрафиолетовому излучению. О роботе AntBot подробно сообщается в статье журнала Science Robotics. Пресс-релиз разработки опубликован порталом EurekAlert!

Ученые давно заметили, что пустынные муравьи в поисках пищи способны преодолевать несколько сотен метров, а затем возвращаться по прямой линии обратно к своему дому кратчайшим путем, независимо от того, двигались ли они до этого случайным образом. Их выдающийся навигационный талант опирается на две составляющие: способность считать пройденное расстояние и шаги с учетом скорости движения относительно Солнца и биологический «небесный компас», который реагирует на поляризованный свет неба на местности.

Созданный исследователями Национальный центр научных исследований Франции (CNRS) и Университета Экс-Марселя (AMU) робот AntBot весом 2,3 килограмма использует те же самые методы. Он оснащен шестью ногами для большей подвижности (может передвигаться по сложной местности, например, там, где не смогут роботы на колесах и беспилотники) и оборудован множеством датчиков, данные с которых обрабатываются одноплатным компьютером Raspberry Pi.

В качестве солнечного компаса машина использует пару ультрафиолетовых датчиков, а также поляризаторов, вращение которых позволяет установить распределение поляризации падающего света по небу, что позволяет определить направление движения. Помимо этого, у робота имеется датчик оптического потока. Он состоит из двух рядов по шесть гексагональных пикселей. Благодаря задержке появления изображения на двух соседних пикселях, датчик может рассчитать оптический поток.

С помощью этих приборов AntBot, как и пустынные муравьи, способен исследовать окружающую среду и самостоятельно возвращаться на свою базу с точностью до одного сантиметра.

Поскольку разработка является прототипом, она имеет некоторые ограничения. Создатели отмечают, что в ходе эксперимента машина прошла всего около 14 метров, поэтому такие результаты сложно сравнить с эффективностью передвижения настоящих муравьев. С учетом размеров, скорости движения и пройденного расстояния, робот должен пройти около 30 километров, чтобы сравняться по эффективности с настоящими муравьями. Поэтому перед тем как искать ему потенциальную сферу применения, необходимо добиться большей мобильности, добавляют авторы.

Пустынные муравьи обучили роботов ориентироваться по солнцу

14.02.2020 в 21:57, просмотров: 1103

Французские исследователи разработали уникального робота, который ориентируется в пространстве без применения навигатора. Этот андроид оснащен «внутренним компасом», который подобен муравьиному.

Стоит отметить, что пустынные муравьи способны преодолевать расстояния протяженностью 400-500 метров, а затем возвращаться этой же дорогой домой. Так происходит из-за того, что насекомые ориентируются по солнцу.

Ученые из Франции решили создать робота AntBot, который сможет благодаря оптическому компасу, перемещаться в любых климатических условиях. Робот весит 2,5 килограммов.

  • Самое интересное
  • По теме
  • Комментарии

Оставьте ваш комментарий

Наш канал в Яндекс Дзене

Сетевое издание «МК в Волгограде» volg.mk.ru

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС 77-57444

Учредитель СМИ – ЗАО «Редакция газеты «Московский Комсомолец»

Издатель – ООО “Издательский дом “Волгоградская правда”

Адрес редакции: 400131, г. Волгоград, ул. Краснознаменская, д. 7.

Главный редактор Калинин Евгений Николаевич

8 (8442) 43-60-73, 43-60-49

Материалы под рубриками «Компетентно», «Деловой круг», «По существу», «Точка зрения», «С праздником!», «Благое дело», «Спрашивали – отвечаем», «Здоровье и красота», «Хорошая новость», «Визитная карточка», «Человек и дело», «Из первых уст», «Атмосфера красоты», «Стиль жизни», «Авто Драйв», «Жилищный вопрос», «Гордость нации», «Хозяин на земле», «Есть проблема», «Обсуждаем опыт», «Подробно», «Есть мнение!» и материалы, помеченные знаком «PR», публикуются на коммерческой основе и являются рекламой. За достоверность информации в рекламных материалах несет ответственность рекламодатель. Все рекламируемые товары и услуги имеют необходимые лицензии и сертификаты.

Все права на материалы, опубликованные на сайте volg.mk.ru, принадлежат редакции и охраняются в соответствии с законодательством РФ.
Использование материалов, опубликованных на сайте volg.mk.ru допускается только с письменного разрешения правообладателя и с обязательной прямой гиперссылкой на страницу, с которой материал заимствован. Гиперссылка должна размещаться непосредственно в тексте, воспроизводящем оригинальный материал mk.ru, до или после цитируемого блока.

Для читателей: в России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа», «Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля».
Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба».

Источники:
http://nauka.vesti.ru/article/1169364
http://24hitech.ru/sozdan-robot-orientiryushiisia-v-prostranstve-po-solncy.html
http://volg.mk.ru/science/2019/02/14/pustynnye-muravi-obuchili-robotov-orientirovatsya-po-solncu.html
http://robotforum.ru/novosti-texnogologij/sozdan-mini-robot-sposobnyij-letat-i-plavat.html

Ссылка на основную публикацию