Robot malenog kolibrija koristi umjetnu inteligenciju da uskoro može ići tamo gdje dronovi ne mogu

0
784

Ako bi dronovi imali ovu osobinu, mogli bi bolje manevrirati kroz srušene zgrade i druge zakrčene prostore kako bi pronašli zarobljene žrtve.

Istraživači sa Univerziteta Purdue objavili su rad u kojem su konstruirali leteće robote koji se ponašaju kao kolibriji, uz pomoć algoritma mašinskog učenja koji se temelje na različitim tehnikama koje ptica koristi prirodno svaki dan. To znači da nakon učenja iz simulacije, robot „zna“ kako se kretati sam po sebi kao što bi to radila i ptica, kao i odlučiti kada treba izvesti manevar za bijeg.

Umjetna inteligencija, u kombinaciji s fleksibilnim krilima koja lupaju, također omogućavaju robotu da se nauči novim trikovima. Iako robot još ne može vidjeti, uz pomoć dodira osjeća površine, a svaki dodir mijenja električnu struju koju prate.

“Robot može u biti stvoriti kartu bez da vidi svoju okolinu. To bi moglo biti korisno u situaciji kada robot može tražiti žrtve na tamnom mjestu – a to znači da treba dodati još manje senzora kada robotu pružimo mogućnost gledanja – rekao je Xinyan Deng, vanredni profesor mašinskog inženjerstva u Purdueu.

Bespilotne letjelice ne mogu biti beskonačno manje zbog načina na koji konvencionalna aerodinamika funkcionira. Oni ne bi mogli generirati dovoljno podizanja kako bi poduprli svoju težinu.

Ali ptice ne koriste konvencionalnu aerodinamiku – a njihova krila su elastična. „Fizika je jednostavno drugačija; aerodinamika je sama po sebi nestabilna. To omogućava postojanje manjih, letećih životinja, a također je moguće da smanjimo robote sa krilima ”, rekao je Deng.

Istraživači već godinama pokušavaju dešifrirati let ptica kako bi roboti mogli letjeti tamo gdje veći zrakoplovi ne mogu. Godine 2011. tvrtka AeroVironment, koju je naručila DARPA, agencija u američkom Ministarstvu odbrane, izgradila je robotske kolibrije koji su bili teži od pravih, ali s kontrolama letenja poput helikoptera i ograničenom upravljivošću. To je zahtijevalo da čovjek stalno stoji iza daljinskog upravljača. Dengova grupa naučnika i saradnici sami su proučavali kolibrije nekoliko godina u Montani. Dokumentirali su ključne manevre ptica, poput brzog okreta za 180 stepeni i preveli ih na računarske algoritme koje bi robot mogao naučiti kada se priključi na simulaciju.

Daljnje studije o fizici insekata i kolibrija omogućile su istraživačima Purduea da izgrade robote manje od kolibrija – pa čak i malih insekata – bez ugrožavanja načina na koji lete. Što je manja veličina, veća je frekvencija rada krila, a samim tim učinkovitije lete, kaže Deng.

Roboti imaju 3D-printana tijela, krila od karbonskih vlakana i laserski izrezane membrane. Naučnici su izgradili jednog robota kolibrija težine samo 12 grama – težine prosječnog veličanstvenog kolibrija – i još jednog robota veličine insekta težine 1 gram. Kolibri robot može podići više od vlastite težine, do 27 grama. Projektiranje ovakvih robota daje istraživačima više prostora za kombinacije kako bi na kraju dodali bateriju i senzorsku tehnologiju, kao što je kamera ili GPS. Trenutno, robot treba biti povezan s izvorom energije dok leti – ali to neće trajati još dugo, kažu istraživači.

Roboti mogu tiho letjeti kao prave ptice, što ih čini idealnim za tajne operacije. Ostaju postojani kroz turbulencije, a potrebna su samo dva motora i mogu upravljati svakim krilom neovisno o drugom, a to je kako leteće životinje u prirodi obavljaju vrlo agilne manevre.

“Stvarni kolibri ima više skupina mišića za pokretanje snage i upravljanja, ali robot bi trebao biti što je moguće lakši, tako da imate maksimalni učinak na minimalnoj težini”, rekao je Deng.

Robotski kolibriji ne bi pomogli samo s misijama traženja i spašavanja, već bi biolozima omogućili pouzdanije proučavanje kolibrija u njihovom prirodnom okruženju kroz osjetila realnog robota.

“Naučili smo iz biologije da izgradimo robota, a sada se mogu pojaviti biološka otkrića uz dodatnu pomoć robota”, rekao je Deng.

Izvor: Purdue University