 Инновационная, эффективная и недорогая система, которая размножает в роботах связь на основе феромонов в стае насекомых, в настоящее время доступна для исследователей по робототехнике и искусственному интеллекту после важного прорыва в университете Линкольна, Великобритания.
Групповая робототехника является новым подходом к управлению системами с несколькими роботами, который черпает вдохновение из мира природы для изучения возможностей улучшения взаимодействия между роботами и их окружающей средой.
В последние годы исследования в этой области имели важное значение для продвижения биологического изучения насекомых, муравьев и других видов, известных своим поведением роя. Они также внесли вклад в развитие высокоточных датчиков столкновения транспортных средств, технологии наблюдения и даже программирования видеоигр.
До сегодняшнего момента исследователи, специализирующиеся в приложениях групповой робототехники, не смогли повторить все аспекты связи феромонов, которые происходят в природе. Ученые использовали как химические средства, чтобы имитировать феромоны, так и физические методы, используя свет и звук, чтобы попытаться точно воспроизвести общение на основе феромонов, но ни один из этих подходов не был полностью эффективным.
Специалисты из Университета Линкольна уже подготовили новую искусственную систему феромонов, которая является надежной, точной и использует только стандартные компоненты.
Используя ЖК-экран и недорогую камеру USB, система позволяет пользователям моделировать несколько феромонов, отображаемых в виде зрительных следов на экране, и менять их силу, чтобы обеспечить контролируемые эксперименты. Визуальный изображение феромонов на экране воспринимается двумя датчиками света на рой роботов, которые копируют антенны муравьев.
Новая система называется «системой связи через феромоны» и состоит из недорогого микроробота и системы локализации с открытым исходным кодом, которая отслеживает траекторию роботов и испускает искусственные феромоны.
Исследователи разработал систему, используя свою платформу Colias - систему с открытой платформой, которая может быть использована для исследования коллективного поведения и применяться в различных приложениях.
Природа является одним из лучших источников вдохновения для решения различных задач в различных областях, и именно поэтому групповая робототехника превратилась в такую важную область исследования. Она занимает идеи из поведения и возможности координации социальных насекомых. где успех группы в выполнении задачи в значительной степени зависит от взаимодействия между ее членами. Кроме социального впрыскивания, использование феромонов является одним из наиболее эффективных средств коммуникации, но и для сообщества роботов оно также был одним из наиболее трудновоспроизводимых.
Именно поэтому исследователи были рады разработке эффективной новой системы на основе быстрой и точной визуальной локализации. Она позволяет им моделировать практически неограниченное количество различных феромонов и показывает результаты их взаимодействия, в виде изображения в оттенках серого на горизонтальном ЖК-экране, по которому роботы двигаться дальше. С помощью системы исследователи могут производить точные и высокие тропы разрешения, контролировать диффузии, испарения и плотность феромонов, и кодировать отдельные феромоны, используя различные цвета. Система также имитирует взаимодействие различных феромонов, которые могут усилить или подавить друг друга, в результате приводя к сложным моделям поведения, характерным для естественного мира.
Используя систему связи через феромоны, исследователи обнаружили, что их микророботы смогли следовать за лидером, или распределителю феромонов без явного направления или связи. Успех системы означает, что она теперь может быть широко использована в аналогичных исследовательских проектах и открывает путь для дальнейших исследований в этой области. Ученые теперь исследуют влияние скорости диффузии и испарения феромонов на производительность рая и поведение в более сложных средах с препятствиями.
|
