Shrew เคราสร้างแรงบันดาลใจในการออกแบบหุ่นยนต์ที่ทำลายพื้นดิน

Shrew เคราสร้างแรงบันดาลใจในการออกแบบหุ่นยนต์ที่ทำลายพื้นดิน

Anonim

โดย University of Bristol

- อีทรัสคันนั้นเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลกตัวหนึ่งยาวประมาณ 4 เซนติเมตรเป็นแรงบันดาลใจสำหรับหุ่นยนต์ตัวใหม่ที่พัฒนาขึ้นเพื่อใช้หนวดที่มีความซับซ้อนเพื่อหาทางไปรอบ ๆ

Shrewbot เป็นหุ่นยนต์ชุดล่าสุดที่ใช้ 'แอคทีฟทัช' มากกว่าการมองเห็นเพื่อนำทางสภาพแวดล้อม

The Shrewbot ได้รับการพัฒนาที่ห้องปฏิบัติการหุ่นยนต์บริสตอล (BRL) โดยความร่วมมือกับมหาวิทยาลัย Sheffield Active Touch Laboratory ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ BIOTACT ศาสตราจารย์ Tony Pipe (UWE Bristol) และศาสตราจารย์ Tony Prescott (มหาวิทยาลัย Sheffield) กำลังทำงานใน Shrewbot โครงการที่มีพันธมิตรจำนวนมาก BRL เป็นความร่วมมือระหว่าง UWE Bristol และ University of Bristol

อิทรุสกันปากร้ายเป็นสัตว์กลางคืนอาศัยอาศัยหนวดของมันเพื่อค้นหาติดตามและจับเหยื่อ - มักจะมีขนาดเท่ากันกับตัวมันเอง ประสิทธิภาพของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กนี้ได้เป็นแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์มองหาวิธีการจำลองหนวดเคราเพื่อให้หุ่นยนต์สามารถเดินไปรอบ ๆ ได้โดยไม่ต้องใช้สายตา

การมองเห็นคือความรู้สึกที่ได้รับการศึกษาและเข้าใจกันอย่างกว้างขวางที่สุดในแง่ของวิธีการใช้หุ่นยนต์อัตโนมัติ อย่างไรก็ตามมีตัวอย่างมากมายในธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสัตว์ที่ออกหากินเวลากลางคืนซึ่ง 'การสัมผัสที่แอคทีฟ' มีบทบาทหลักในการที่สัตว์หาทางรอบตัวมันและพฤติกรรม

แม่แปรกกวาดหนวดของมันไปมาด้วยความเร็วสูงและผ่านการยกการสั่นสะเทือนมันจะรวบรวมข้อมูลจากสภาพแวดล้อมเช่นตำแหน่งรูปร่างและพื้นผิวของวัตถุ จากนั้นจะเก็บข้อมูลนี้ไว้ในหน่วยความจำ

ศาสตราจารย์โทนี่เพรสคอตต์ (มหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์) กล่าวว่า“ เมื่อเคราสัมผัสวัตถุสิ่งนี้ทำให้พวกเขาสั่นและรูปแบบการสั่นสะเทือนจะถูกหยิบขึ้นมาโดยเซลล์ที่บอบบางในรูขุมขนที่โคนเครา รูปแบบเหล่านี้เปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งไปยังสมองทำให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถตัดสินใจได้ทันทีเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมเพื่อช่วยให้มันเคลื่อนที่ไปมาหรือจับเหยื่อ หนวดมีข้อได้เปรียบเหนือการสัมผัสที่สัมผัสได้ในรูปแบบอื่น หนวดนั้นสามารถเปลี่ยนได้ง่ายเนื่องจากเซลล์ประสาทสัมผัสอยู่ที่ฐานของหนวดไม่ใช่ส่วนบนซึ่งแตกต่างจากนิ้วมือของเราซึ่งมีความเสียหายได้ง่ายกว่าและยากต่อการเปลี่ยน”

การวิจัยได้พัฒนาเคราที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายแยกต่างหากและติดตั้งบนหุ่นยนต์มือถือ พวกเขาเลียนแบบความสามารถของแม่แปรกโดยการเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมของหุ่นยนต์และอนุญาตให้ตัดสินใจเกี่ยวกับวิธีการเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมเฉพาะ

ศาสตราจารย์โทนี่ไพพ์ (UWE, บริสตอล) อธิบายว่า“ มันมีข้อดีที่แท้จริงสำหรับการสัมผัสที่สัมผัสได้รูปแบบนี้สำหรับหุ่นยนต์ที่เราเพิ่งจะเริ่มเข้าใจ ตัวอย่างเช่นเทคโนโลยีมัสสุนี้อาจมีแอปพลิเคชันในสภาพแวดล้อมที่มืดเป็นอันตรายหรือเต็มไปด้วยควันซึ่งไม่ปลอดภัยสำหรับมนุษย์ซึ่งในอนาคตเราอาจต้องการให้หุ่นยนต์ไป โดยรวมแล้วโครงการนี้นำเราไปสู่ระดับใหม่ในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการตรวจจับการสัมผัสที่ใช้งานและในการใช้เซ็นเซอร์ที่มีลักษณะคล้ายมัสสุในเครื่องอัจฉริยะ”