Bruņu zvirbulis iedvesmo jaunu kustību plānošanu robototēkā

John Henry Faulk Interview: Education, Career, and the Hollywood Blacklist (Jūlijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Bruņu zvirbulis iedvesmo jaunu kustību plānošanu robototēkā


Pētnieki ir izstrādājuši bio-iedvesmoja robotu, kurš atslābjas no šķēršļiem, līdz tas atrod savu ceļu.

Robotiem tas ir laikietilpīgs un enerģisks rīks, lai izvēlētos ceļu bez sadursmēm. Robotiķi apsver dažādus algoritmus kopā ar sensoru kombināciju, lai viņu roboti spētu novērst šķēršļus reālajā laikā.

Kustības plānošana

Kopumā robotiķiem ir reāls izaicinājums atrast ceļu bez sadursmēm, ko sauc par kustības plānošanu. Tas ir vēl sarežģītāk, ja jums ir ierobežots budžets enerģijas patēriņam un skaitļošanas resursiem.

Tomēr dažreiz ir iespējams piemērot dažus ierobežojumus vispārējai problēmai un atrast praktiskus risinājumus. Piemēram, pētnieki no Duke University izmantoja iepriekšēju aprēķinu kopā ar paralēlismu, lai paātrinātu reāllaika kustības plānošanu ar koeficientu 10000.

Piemērs hercoga sadursmju novēršanai, plānojot izvēlēties drošu ceļu. Image courtesy of Duke University (PDF).

Tas tika panākts, veicot nepieciešamību pārbaudīt vidi pirms robots sāka pārvietoties.

Aggressively Flying Quadrotor

Nesen Vijaja Kumāra laboratorija Pensilvānijas universitātē sadarbībā ar Qualcomm pētniekiem ir atklājusi kvadrātā, kas var agresīvi lidot caur logu. Jūs domājat, ka iepriekš esat redzējis līdzīgus robotus; tomēr starp iepriekš izstrādātajiem robotiem un šo jauno tehnoloģiju pastāv liela atšķirība.

Parasti, lai parādītu izaicinošus manevrus, kvadrātā ir atkarīgs no vairāku kameru, kas piestiprinātas pie sienām, un daži ārējie procesori. Kamera apstrādātais attēls tiek apstrādāts un rezultāts tiek piegādāts robotam. Dators var izdot precīzas komandas, un vienīgais, kas robotam jādara, ir izpildīt pasūtījumus. Tomēr jaunais robots veic gan attēlu uzņemšanu, gan apstrādi uz kuģa.

Kvadrātā ir IMU, Qualcomm Snapdragon un Hexagon DSP. Ar borta sensoriem un procesoriem robots spēj autonomi veikt lokalizāciju, stāvokļa novērtējumu un ceļa plānošanu.

Pētnieku komanda atzīmē, ka robots, kas ir sešu gadu darbības rezultāts, ir pilnībā samazinājis kameru masīvu un ārējos procesorus 250 gramu kvadrātā. Viņi cer, ka šī tehnoloģija var radīt kvadrotorus no rūpīgi kontrolētas laboratorijas un vidēs, kur tie patiešām var palīdzēt.

Pētījums, kurā aprakstīts agresīvs kvadrāts "Agresīvā lidojuma novērtējums, kontrole un plānošana ar nelielu kvadrātu ar vienu kameru un IMU", tiek iesniegts robotu un automatizācijas vēstulēs un ICRA 2017.

Vēl viens interesants robots, ko izstrādājis Kumara laboratorija, ir bio-iedvesmotais robots, kas risina kustības plānošanas problēmu no radikālāka viedokļa. Šī tehnoloģija parāda, ka, izvērtējot, vai pieteikums var radīt efektīvāku dizainu.

Robots, kas atkāpjas atpakaļ

Pensilvānijas Universitātes GRASP Laba universitātes pētnieku grupa ir nolēmusi izstrādāt roboti, kas varētu panest sadursmes bez bojājumiem. Tā kā robots vienkārši atkāpjas no šķēršļa, viņiem nav jāatrod ceļš bez sadursmēm. Viņi ievēroja ideju, ka "tas būs labi", pat ja robots saduras ar kādu objektu. Šī "it'll-be-fine" filozofija var ievērojami vienkāršot izmantotos algoritmus. Robots var maldīgi nokrist objektos, jo tas ir veidots tā, ka nebūs bojājumu. Pēc dažiem mēģinājumiem robots varēs sasniegt mērķa atrašanās vietu.

Ideja ir tāda, ka tas ir imitācija par to, kā mazie lidojošie kukaiņi, piemēram, bitēm, ceļos pa dažiem objektiem savā ceļā. Citiem vārdiem sakot, tā kā sensori un kontrolierīces, kas tiek izmantoti nelielos robotajos, nav pietiekami precīzi, lai izvairītos no sadursmēm, pētnieki ir koncentrējušies uz dizainu, kas nesabojājas, kad tas nokļūst objektā.

Šie roboti cer simulēt to, kā bites lido un atkāpās pēc sadursmēm.

Eksperimentālie bioloģiski iedvesmotie UPenn grupas grupas kvadrāti ir 25 grami, 10 centimetru plazmas piko kvadrocikli. Robotiem ir pašpietiekoša ruļļa sprostā, kas izgatavota no pavedieniem, kas sastāv no 12000 oglekļa šķiedras pavedieniem.

Robota kontrolieris ir ļoti vienkāršs un neuzskata citu pico kvadrociklu atrašanās vietu vai šķēršļus. Vienīgais kontroliera uzdevums ir attīstīt spēju atgūties pēc sadursmēm un nodrošināt stabilizētu lidojumu, kas galu galā noved robotu uz mērķa vietu. Tādā veidā pētniekiem izdevās izvairīties no izaicinošas kustības plānošanas problēmas risināšanas.

Kumar jauno metodi sauc par diezgan radikālu, jo tam nepieciešama tikai vietējā informācija par robotu, nevis šķēršļu atrašanās vieta. Šī metode var novest pie viedajiem robotiem, kas spēj virzīties uz netraucētu iekštelpu vidi - funkciju, kas ir ļoti noderīga meklēšanas un glābšanas misijā. Šajās misijās peldošo roboļu bars varētu iekļūt mērķa ēkā un sniegt iekšpusē karti.

Interfeisa fokusā tiek iesniegts papīrs, kurā aprakstīta jauna metode "Bio-iedvesmoti mazo antenu roboti".

Ieteicamais attēls ir Vrieja Kumāra pieklājīgs screengrab.