崎嶇的地形海貍式自動機器人沒問題

自動機器人在工廠和其他人造空間中表現出色，但它們與自然的隨機性相抗衡。

為了幫助這些機器克服不平坦的地形和其他障礙，布法羅大學的研究人員已經轉向海貍，白蟻和其他動物構建結構以響應簡單的環境線索，而不是遵循預定的計劃。

“當一個海貍建造一座大壩時，它沒有遵循藍圖。相反，它正在對流動的水作出反應。它試圖阻止水流動，”UB工程學院計算機科學與工程助理教授Nils Napp博士說。和應用科學。“我們正在開發一種自動機器人系統，其行為類似。機器人持續監控并修改其地形，使其更具移動性。”

本周將在機器人：科學與系統會議上發表的一項研究中描述了這項工作。這項工作可能對搜索和救援行動，火星車行駛式車輛和其他地區的行星探索產生影響。

這都是關于數學的

雖然該項目涉及動物和機器人，但其主要關注點是數學：特別是開發新算法 - 自我管理機器需要了解其環境和解決問題的規則集。

在受控環境(例如汽車工廠)中為自主機器人創建算法相對簡單。Napp說，但在野外完成這一過程要困難得多，因為空間不可預測且模式更復雜。

為了解決這個問題，他正在研究恥辱，這是一種生物現象，用于解釋從白蟻和海貍的行為到維基百科的流行的一切。

根據恥辱，白蟻構建的復雜巢穴不是定義明確的計劃或深層溝通的結果。相反，它是一種間接協調。最初，白蟻會在一個隨機點上沉積一個含有信息素的泥球。被信息素吸引的其他白蟻更有可能在同一地點掉落泥球。這種行為最終導致大型白蟻巢。

研究人員將此行為與維基百科和其他在線集體項目進行了比較。例如，一個用戶在在線百科全書中創建一個頁面。另一個用戶將使用其他信息對其進行修改 該過程無限期地繼續，用戶構建更復雜的頁面。

測試自動漫游車

使用現成的組件，Napp和他的學生們配備了一輛帶有攝像頭，定制軟件和機器人手臂的迷你漫游車來抬起和存放物體。

然后他們創造了不平坦的地形 - 隨機放置的巖石，磚塊和碎片混凝土 - 來模擬龍卷風或地震等災難后的環境。該團隊還在模擬災區周圍放置了不同大小的手提大小的豆袋。

然后研究人員激活機器人，該機器人使用Napp開發的算法來持續監控和掃描其環境。它拾取豆袋并將它們存放在巖石，磚塊和混凝土之間的孔和間隙中。最終袋子形成一個斜坡，允許機器人克服障礙物并到達其目標位置，一個平臺。

“在這種情況下，它就像海貍使用附近的材料來構建。機器人從周圍環境中獲取線索，它將不斷修改環境，直到它創建了一個斜坡，”Napp說。“這意味著它可以修復錯誤并對干擾做出反應;例如，討厭的研究人員搞亂了半成品斜坡，就像海貍一樣，修復了水壩的泄漏。”

在10次測試中，機器人從33個袋子移動到170個袋子，每次創建一個坡道，使??其到達目標位置。

“就像動物一樣，機器人可以完全自行操作，并對周圍環境作出反應并改變其環境以適應其需要，”納普說。