Ученые Университета Экс-Марселя (Франция, Прованс) разработали интеллектуального робота AntBot, который функционирует по принципу степных муравьев (муравьев-бегунков, известных как Cataglyphis fortis или Melophorus bagoti). Для передвижения устройство использует не привычный GPS, а принцип астрономической навигации.

Навигация по принципу муравьёв

Степные муравьи – уникальные создания. Они живут, используя двойную систему навигации: подсчитывают количество пройденных шагов и измеряют собственную скорость движения. Их глаза распознают поляризованный свет, потому что у этого вида муравьев есть «встроенный оптический компас». Определяя угол поляризации, насекомые понимают, в каком направлении находится их гнездо, и возвращаются к нему прежде, чем наступит сильная жара.

Робот, созданный специалистами государственного исследовательского университета Экс-Марселя, также подсчитывает свои шаги и использует двухпиксельный оптический компас для обнаружения поляризованного света. Во время эксперимента было установлено, что AntBot может перемещаться на расстояние 14 метров от базы и, благодаря интеллектуальному датчику, возвращается «домой», определяя расположение точки возврата с точностью до 0,4 дюймов (1 см). Пока что 14 метров – это максимальная дистанция для робота, но исследователи планируют «обучить» AntBot перемещаться на любые расстояния и возвращаться назад. Помимо указанного оборудования, на устройстве установлен астронавигационный компас, состоящий из двух датчиков ультрафиолетового света (Sg01D18, SgLux) и двух поляризаторов (HNP’B, Knight Optical). Уникальность системы в том, что она полностью повторяет схему движения муравьев.

Человек также может научиться использовать подобный метод, но для того, чтобы это сделать. нужно разобраться, как он работает. Людям несложно подсчитать шаги от точки удаления и найти ориентиры, но без компаса, в условиях бездорожья и без всякой помощи со стороны, в незнакомой местности потеряться очень легко. В настоящее время большинство навигационных роботов используют GPS, чтобы вернуться к точке отправления, но AntBot применяет метод астрономической навигации.

Автономная навигация на большие расстояния – важнейший аспект развития «умного» транспорта во всем мире. Ежегодно по воде курсирует 5 тысяч контейнеровозов, по воздуху – 5 тысяч самолетов, и по всему миру наземным способом перемещается 1 миллиард транспортных средств. Для обеспечения безопасности систем транспортировки требуются точные и надежные методы локализации.

Сейчас для определения местоположения любого транспорта используются навигационные спутниковые системы (GNSS), инерциальные навигационные системы (IMU), визуальные устройства (оптические датчики, камеры, лидары), а также применяются расчетные методы, например, астронавигация. Точность результатов этих методов не всегда высокая, поскольку возможны электромагнитные помехи, сбой сигнала из-за присутствия таких зданий, деревьев и т.д.

Первая роботизированная реализация принципа навигации муравьев была выполнена при создании шестиколесного вездехода Sahabot. Теперь, благодаря французским ученым, технология астрономической навигации усовершенствована в разработке AntBot. В будущем с помощью такого способа передвижения можно будет руководить всеми существующими видами транспорта. Технология незаменима для оборонного сектора, промышленности, сельского хозяйства, она сама по себе представляет интерес для ученых и картографов.

 

Читайте также:

Как работы Anki с искусственным интеллектом меняют нашу жизнь?

Университет Ньюкасла создал бионический протез руки, который “видит” объекты, находящиеся перед человеком

Итальянские ученые создали гибкого робота, который функционирует по законам живых растений

Комментарии