|  | 12 февраля 2013 | Робототехника

Ученые усадили бабочку тутового на водительское сиденье миниатюрного автомобиля-робота

Автомобиль-робот


В недалеком будущем в распоряжении людей обязательно появятся автономные роботы, способные передвигаться, используя в качестве ориентира источник какого-либо запаха. Такие роботы могут быть использованы при поиске утечек газа из трубопроводов, поиска пострадавших, попавших в ловушку под разрушенными зданиями и для выполнения других подобных действий. В мире уже существуют организации, ведущие разработки в этом направлении, и как правило, алгоритмы систем управления такими роботами создаются с нуля, что приводит к некоторым трудностям. Ученые из Токийского университета, так же работающие над роботами-"нюхачами", решили пойти несколько иным путем, в своей работе они решили использовать принципы, взятые из живой природы. С этой целью они изготовили простого двухколесного робота, на водительское место которого была помещена бабочка тутового шелкопряда.

В качестве водителя робота ученые взяли взрослую особь бабочки тутового шелкопряда (Bombyx mori) мужского пола. Эти бабочки выполняют весьма сложный "брачный танец" в ответ на обнаружение в воздухе особых феромонов, испускаемых особями женского пола. Направляясь к бабочке-женищине, бабочка мужчина движется по сложной траектории, выполняя повороты в разные стороны, совершая на месте по нескольку поворотов и совершая другие движения.

"Несложная нервная система, простое поведение и незамысловатые движения бабочки шелкопряда, почуявшей запах своего партнера, позволяет нам проанализировать все нервные процессы на уровне от отдельно взятого нейрона и смоделировать полные алгоритмы, определяющие поведение бабочки" - рассказывает доктор Нориясу Андо (Dr. Noriyasu Ando), ученый, принимающий участие в данных исследованиях, - "На основе созданной модели поведения мы собираемся создать "искусственный мозг" и встроить его в мобильного робота, поведение которого будет полностью соответствовать поведению насекомого".

Бабочка тутового шелкопряда


Ученые проводили исследования внутри небольшой аэродинамической трубы. Установленные в трубе вентиляторы позволяли управлять направлением движения потоков феромонов, испускаемых специальным устройством. Бабочка шелкопряда была помещена на поверхность легкого шара, изготовленного из пенопласта, который выполнял роль рулевого колеса автомобиля-робота. Передвигаясь по шару, насекомое заставляло его вращаться, оставаясь фактически на одном месте. Оптические датчики, наподобие тех, которые используются в компьютерных "мышах", измеряли перемещение шара, данные с этих датчиков служили для управления направлением движения автомобиля. Таким образом, бабочка, направляясь в сторону источника феромонов, фактически вела туда автомобиль. В ходе исследований за "руль" робота были посажены 14 особей тутового шелкопряда мужского пола, все из которых смогли привести робота непосредственно к источнику феромонов.

Интересно то, что когда ученые вмешались в управление роботом, заставив его постоянно отклоняться в сторону, бабочка своим движением компенсировала отклонение, заставив робота двигаться в нужном направлении. Также ученые вводили задержку по времени между перемещением шара-руля и реакцией робота, что позволило смоделировать задержку между сенсорным восприятием и моторной реакцией на раздражитель, которая неизбежно появится в любой искусственной системе. Это помогло им выяснить максимальное время задержки реакции, превышение которого уже не позволяло реализовать эффективное управление движением робота.

Описание проведенных исследований и их результатов были опубликованы в последнем выпуске журнала "Bioinspiration and Biomimetics".





Ключевые слова:
Робот, Запах, Движение, Алгоритм, Управление, Бабочка, Тутовый, Шелкопряд, Феромоны

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Тутовый шелкопряд управляет миниатюрным автомобилем, двигая его в сторону и ...
  • eMotionButterfly - удивительные летающие роботы-бабочки от компании Festo
  • Крылья бабочки - основа для создания сверхчувствительных химических датчико ...
  • Японцы отправили в полет искусственную бабочку, полностью подражающую насто ...
  • Ученые создадут рой роботов-пчел стоимостью 10 миллионов долларов.




  • 12 февраля 2013 08:35
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    А датчик на эти запахи поставить? И машинка ехала бы ровнее, а не дергалась...


    --------------------
        
    12 февраля 2013 14:27
    #2 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    FomaNeverujuwij, Датчик запаха штука сама по себе не тривиальная, особенно если еще и направление на него интересует. Пока технологии не позволяют сделать "искусственный нос" хотя бы отдаленно приближающийся по возможностям к тем, которые природа понаделала у разных существ.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.