Doplnili tak rad nevšedných robotov s čuchom alebo schopnosťou samoopravy.
Dron v ruke. Zdroj: iStockphoto.com
Vedci sa mnohokrát pri vývoji nových technológií oprú o múdrosť prírody, v ktorej hľadajú mnohé inšpirácie. Výskumníkov z Torontskej univerzity nadchli netopiere a iné zvieratá využívajúce echolokáciu, ktorá sa zakladá na vysielaní vysokofrekvenčných zvukov v pravidelných intervaloch a počúvaní ich odrážajúcej sa ozveny.
Tím vedcov vyvinul metódu, vďaka ktorej budú vedieť malé chodiace roboty a lietajúce drony navigovať samy seba bez potreby drahého hardvéru alebo príliš veľkých komponentov, ktoré sú pre malé stroje priťažké. Tím na ich zostrojenie použil iba integrovaný zvukový hardvér a postavil audio pomocou lacného mikrofónu a reproduktorov. Celý lietajúci dron sa teda zmestí do jednej dlane.
Malé, ale šikovné
Systém funguje rovnako ako echolokácia netopierov. Bol navrhnutý tak, aby emitoval frekvencie zvukov. Mikrofón robota ich zachytí, keď sa odrazia od stien. Algoritmus potom vyhodnotí, ako sa zvukové vlny odrážajú a vracajú naspäť, a tým následne vytvorí priestorovú mapu.
Podľa výsledkov, ktoré publikovali v časopise IEEE Robotics and Automation Letters, vie pozemný robot zmapovať svoje okolie s presnosťou dvoch centimetrov, keď sa nachádza pol metra od nejakého objektu alebo nejakej steny. Lietajúci dron to zvláda s presnosťou ôsmich centimetrov.
Netopier hrdzavý. Zdroj: Jaroslav Červený
Vedci odskúšali robotov a celý systém sa dá ľahko aplikovať na hocijaké iné robotické zariadenie, ktoré má aspoň jeden mikrofón. Navyše systém nevyžaduje žiadnu predchádzajúcu kalibráciu alebo školenie.
Výskumníci vidia prínos malých echolokačných robotov v mapovaní ťažko dostupných miest, kam sa väčšie zariadenia nedostanú, ako aj pri pátracích a záchranných misiách. A keďže systém potrebuje iba zabudované audio vybavenie alebo lacný doplnkový hardvér, má široké spektrum potenciálneho využitia.
Technika zatiaľ nie je taká presná ako systémy, ktoré využívajú väčší a drahší hardvér, ako sú GPS senzory alebo kamery. V budúcnosti by chceli vyrobiť verzie robotov s presnejším meraním a využiť napríklad pohyb vrtúľ, ktoré tiež vydávajú zvuk ako echolokačný signál.
Robot s čuchom
Roboti postupne nadobúdajú vlastnosti podobné ľuďom. Je bežné vidieť správy o tom, že môžu vidieť a počuť, no nie je bežné, že by dokázali cítiť vône. Technologickým vývojárom z Tel Avivskej univerzity sa však podarilo robotovi „dať” aj ďalší zmysel – čuch.
Všetko je to možné vďaka biologickému senzoru. Ten vysiela elektrické signály ako odozvu (odpoveď) na okolitú vôňu alebo okolitý zápach, ktoré dokáže robot rozpoznať a interpretovať. Vďaka algoritmu strojového učenia je jeho čuch desaťtisíckrát citlivejší ako bežne používané elektronické zariadenie.
V budúcnosti by táto technológia mohla nájsť svoje uplatnenie na identifikáciu výbušnín, drog alebo chorôb.
Dnešné najlepšie senzory sa však stále nevyrovnajú hmyzu zo živočíšnej ríše. Komár dokáže napríklad detegovať len 0,01-percentný rozdiel v hladine oxidu uhličitého vo vzduchu.
Robot s čuchom. Zdroj: Tel Aviv University
Samoliečební roboti
Roboti, ktorí sú tvorení z mäkkého materiálu, sú veľmi náchylní na poškodenie. Výskumníci preto vymysleli spôsob, ako sa poškodený robot dokáže sám vyliečiť.
„Naše laboratórium sa vždy snaží, aby boli roboti odolnejší a agilnejší, aby fungovali dlhšie a s lepšími schopnosťami,“ uvádza vedec Robert Shepherd z Cornellovej univerzity v New Yorku, kde vývoj robota prebiehal.
Robot musí najskôr zistiť, že došlo k poškodeniu, aby vedel, že potrebuje opravu. Na jeho výrobu použil tím senzory z roztiahnuteľných optických vlákien, z ktorých vytvorili aj kožu. Fotodiódou prechádza prúd svetla, vďaka ktorému robot deteguje zmeny v intenzite lúča a vie určiť, kedy je materiál deformovaný alebo poškodený.
Výskumníci prepichli jednu z nôh robota až šesťkrát. Robot vedel zakaždým odhaliť poškodenie a opraviť sa, vyliečenie mu trvalo približne minútu. Po tom, ako zistil, že je zranený, dokázal tiež automaticky prispôsobiť svoju chôdzu, vďaka čomu získal čas aj energiu na opravu.
Do senzorov je integrovaný polyuretánový elastomér, flexibilný materiál, ktorý kombinuje vodíkové (rýchle hojenie) a disulfidové väzby (pevnosť). Spojením týchto materiálov a technológie vznikol samoliečebný systém SHeaLDS.
Zdroj: DOI: 10.1109/LRA.2022.3194669., engadget, popsci, neuroscience, interestingengeneering
