Робота-багатоніжку навчили орієнтуватися по-мурашиному

Інженери зімітували природний навик у пустельних мурахів, які можуть знаходити шлях додому завдяки особливому пристрою очей.


Щоб робот міг рухатися по пересіченій місцевості, обходити перешкоди і запам'ятовувати свій шлях, він повинен вміти орієнтуватися в просторі. Для цього в роботів зазвичай вбудовують додатки GPS. Але супутниковий сигнал доступний не скрізь, а його точність не завжди влаштовує конструкторів. Пристрій, який визначає шлях за допомогою супутників, може заблукати, наприклад, в каньйоні або навіть серед пагорбів, куди не доходять сигнали. Чи може електронний мозок прокладати маршрут без супутникових підказок?


У 1990-х дослідники експериментували з електронними очима, здатними помічати поляризацію світла. Проходячи через атмосферу, світло сонця поляризується таким чином, що може служити надійним орієнтиром, чимось на зразок небесного компасу. По поляризованому світлу орієнтуються пустельні мурахи-бігунки. Мурахи, які живуть у більш м "якому кліматі, позначають свій шлях феромонами. У пустелі такий спосіб не працює, адже пахучі феромони швидко випаровуються. Щоб знайти зворотний шлях до своїх норк, пустельні мурахи навчилися підраховувати пройдену відстань. А напрямок, в якому знаходиться їх житло, їм підказує поляризація світла.

Експеримент виявився вдалим, колісний робот проходив значну відстань і повертався в початкову точку. Але він орієнтувався за допомогою видимого світлового спектра і пересувався тільки по відносно рівній поверхні. Жюльєн Сере (Julien Serres) і його колеги з Національного центру наукових досліджень Франції вирішили зробити робота більшою мірою мураходним.

Мурахи можуть рухатися по пересіченій місцевості і їх очі сприймають ультрафіолетовий спектр - і робот AntBot робить те ж саме. Електронні очі його попередників являли собою складну матрицю з датчиків, спрямованих в різні боки. Інженерам вдалося спростити прилад для орієнтації: для очей їм знадобилися всього два датчики і обертові поляризаційні фільтри. Мурахи під час подорожей враховують положення сонця на небі за допомогою свого добового ритму. У робота кілька додаткових датчиків відстежують положення сонця і пройдену відстань, пояснюють дослідники в публікації в Science Robotics.

Тестували робота у дворі дослідницького центру. Робот крокував близько 20 метрів по випадковій траєкторії і потім повертався до місця старту. В основному, навіть якщо він і робив помилки, то відхилявся всього на кілька сантиметрів. Проте технологія вимагає удосконалень. Сантиметровий мураха може віддалятися від своєї норки майже на 700 метрів. Якби такими здібностями мав півметровий робот, він успішно б знаходив місце старту після пробіжки на відстань 30 кілометрів.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND