Робот который способен преодолевать неровный ландшафт

Исследователи из Университета Буффало (УБ) создали новый тип автономного робота, который адаптируется к своей среде, а не пытается ее изменить. По словам исследователей, эта модификация дизайна берет свое начало от бобров, которые строят структуры в ответ на то, что вокруг них, а не следуют заранее определенным планам.

Доктор Нильс Напп, доцент кафедры информатики и инженерии в Школе инженеров и прикладных наук УБ, объяснил: «Когда бобер строит плотину, он не следует за планом. Вместо этого он реагирует на движущуюся воду. Он пытается остановить поток воды. Мы разрабатываем систему автономных роботов, чтобы они вели себя аналогичным образом.

Робот постоянно контролирует и изменяет ландшафт, чтобы сделать его более мобильным». Робот, вдохновленный природой, был показан в исследовании, недавно опубликованном в «Робототехника: наука и системы». Можем надеяться, что новый алгоритм построения, используемый роботами, поможет более эффективно откликаться на команды реагирования на чрезвычайные ситуации.

Машины, которые управляют собой самостоятельно

Создание роботов, работающих в контролируемых средах, таких как завод-изготовитель, довольно просто. Математикам просто нужно разрабатывать алгоритмы, которые покрывают определенное количество сценариев.

Это становится труднее в дикой природе. Есть много факторов, которые следует учитывать, причем многие из них крайне непредсказуемы и нуждаются в более сложных формулах.

Напп говорит, что он и его команда смогли преодолеть этот вызов, изучив стигмиру, естественное явление, которое описывает самоорганизующиеся действия, используемые насекомыми, животными и даже людьми. Стигмир разъясняет, как определенное поведение формируется, казалось бы, без планирования, общения или взаимного осознания.

Классическим примером этого является то, как термиты строят свои гнезда. Один термит будет откладывать шарик с феромонами в грязи в определенном месте. Другие же термиты, притянутые феромонами, бросают свои мульты в одно и то же место, создавая большое гнездо. Люди также проявляют одинаковый тип самоорганизации. Возьмите, например, Википедию. Один пользователь создаст страницу в энциклопедии, затем другой изменит ее с дополнительной информацией. Этот процесс может продолжаться бесконечно, создавая более сложные страницы.

Основываясь на этом, Напп создал робота, который наблюдал и анализировал свою среду, прежде чем принимать какие-либо решения. Мини-ровер был оснащен камерой, пользовательским программным обеспечением и роботизированной ручкой, способной поднимать и носить тяжелые предметы. Затем команда создала макет местности, со случайно размещенными скалами и сломанными кусками бетона, чтобы имитировать среду после бедствия.

Мешки с ручной кладью разного размера также размещались по всему району. Робот, с его новыми алгоритмами, собирал мешки с фасолью и вкладывал их в отверстия и промежутки между камнями и бетоном. В итоге он построил рампу, чтобы достичь цели. Такое поведение заинтересовало исследователей. Напп выразил энтузиазм, что их робот смог взять сигналы из окружающей среды, демонстрируя способность постоянно учиться.

«Это означает, что он может исправить ошибки и отреагировать на беспорядки ... Как и животное, робот может действовать сам по себе, реагировать и изменять свое окружение в соответствии с потребностями».

Роботы в сценариях бедствия

Эти выводы имеют значительные последствия для многих стратегий борьбы со стихийными бедствиями.

Многие исследователи надеются создать автономных спасательных роботов в качестве первой линии реагирования после чрезвычайной ситуации. Однако одной из основных проблем в достижении этой цели является неспособность роботов работать самостоятельно и в опасных условиях. (Связанные с этим: человеческие спасательные дроиды Терминатора станут нашей «четвертой аварийной службой» через 50 лет.)