چه چیزی می تواند مانند پرنده پرواز کند و مانند حشره شناور شود؟
مزاحمت های دوستانه محله شما. اگر هواپیماهای بدون سرنشین دارای این دسته کوچک موسیقی جاز باشند ، آنها می توانند از طریق ساختمانهای متلاشی و سایر فضاهای درهم ریخته بهتر مانور پیدا کنند تا قربانیان به دام افتاده را پیدا کنند.
محققان دانشگاه پوردو رباتهای پرنده ای را طراحی کرده اند که مانند مومیایی رفتار می کنند ، که توسط الگوریتم های یادگیری ماشین مبتنی بر تکنیک های مختلفی که پرنده به طور طبیعی هر روز آموزش می دهد ، مهندسی شده اند.
این بدان معنی است که پس از یادگیری از شبیه سازی ، ربات "می داند" که چگونه می تواند به تنهایی حرکت کند و مانند یک ماسه کوه ، مانند تشخیص زمان اجرای مانور فرار از آن استفاده کند.
هوش مصنوعی ، همراه با بالهای فلپ انعطاف پذیر ، به ربات نیز امکان می دهد ترفندهای جدیدی را آموزش دهد. حتی اگر روبات هنوز نتواند ببیند ، با لمس کردن سطوح حس می کند. هر لمسی جریان الکتریکی را تغییر می دهد ، که محققان فهمیدند که می توانند ردیابی کنند.
"این روبات اساساً می تواند بدون دیدن محیط اطراف خود نقشه ایجاد کند. این می تواند در شرایطی مفید باشد که روبات در مکانی تاریک به دنبال قربانیان باشد." ببینید ، "گفت:" شینین دنگ ، استادیار مهندسی مکانیک در پوردو.
محققان کار خود را در تاریخ 20 ماه مه در کنفرانس بین المللی IEEE 2019 در زمینه رباتیک و اتوماسیون در مونترال ارائه می دهند.
به دلیل کارکرد آیرودینامیک معمولی ، هواپیماهای بدون سرنشین نمی توانند بی نهایت کوچکتر شوند. آنها قادر به ایجاد آسانسور کافی برای پشتیبانی از وزن خود نخواهند بود.
اما پرچمداران از آیرودینامیک معمولی استفاده نمی کنند و بال آنها انعطاف پذیر است. ؛ "آیرودینامیک ذاتا ناپایدار، با زوایای بالای حمله و آسانسور بالا این باعث می شود آن را برای کوچکتر ممکن است، پرواز حیوانات وجود داشته باشد، و همچنین ممکن است برای ما به مقیاس پایین زدن فیزیک به سادگی متفاوت است. بال دنگ گفت، روبات".
محققان سالها تلاش کرده اند پرواز رمزنگاری را رمزگشایی کنند تا روبات ها بتوانند در جایی پرواز کنند که هواپیماهای بزرگتر نتوانند. در سال 2011 ، شرکت AeroVironment ، به سفارش DARPA ، یک نمایندگی در وزارت دفاع ایالات متحده ، با استفاده از کنترل های پرواز مانند هلیکوپتر و قدرت مانور محدود ، یک مومیایی روباتیک ساخت که سنگین تر از یک واقعی اما نه به همان سرعتی باشد. این نیاز به یک انسان داشت که همیشه در پشت کنترل از راه دور باشد.
گروه دنگ و همكارانش خود را برای چندین تابستان در مونتانا مورد مطالعه قرار دادند. آنها مانورهای كلنجی كلیدی ، مانند ایجاد چرخش سریع 180 درجه را ثبت كردند ، و آنها را به الگوریتم های رایانه ای ترجمه كردند كه ربات هنگام اتصال به یك شبیه سازی ، می توانست از آنها بیاموزد.
مطالعه بیشتر در مورد فیزیک حشرات و زوزه خواران به محققان Purdue اجازه ساخت روبات هایی کوچکتر از مومیایی - و حتی به اندازه حشرات - بدون ایجاد خطر پرواز آنها را ایجاد می کند. دنگ می گوید هرچه اندازه آن کوچکتر باشد ، فرکانس بال زدن بال بیشتر می شود ، و بیشتر پرواز می کنند.
این مومن رباتیک به خودی خود پرواز می کند در حالی که به یک منبع انرژی متصل می شود ، اما به زودی باتری ها تغذیه می شوند. اعتبار: فیلم دانشگاه پوردو / آزمایشگاه بیو رباتیک
روبات ها دارای بدنه های پرینت 3 بعدی ، بال هایی از جنس فیبر کربن و غشاهای برش لیزری هستند. محققان یک ربات چمن زن را ساخته اند که وزن آن 12 گرم است - وزن متوسط یک موش بزرگ بزرگسال بزرگ و یک ربات دیگر به اندازه حشره به وزن 1 گرم. این روبات hummingbird می تواند بیش از وزن خود ، تا 27 گرم وزن خود را بالا ببرد.
طراحی روبات های خود با بالابر بالاتر ، به اتاق پژوهشگران امکان جابجایی بیشتری را می دهد تا درنهایت باتری و فناوری سنجش مانند دوربین یا GPS اضافه شوند. در حال حاضر ، این روبات باید در هنگام پرواز ، به منبع انرژی متصل شود ، اما محققان می گویند که این مدت طولانی بیشتر نخواهد بود.
روبات ها می توانند به سادگی پرواز کنند همانطور که یک موی چتری واقعی انجام می دهد ، و آنها را برای انجام عملیات پنهانی ایده آل می کند. و آنها در اثر تلاطم ، که محققان با آزمایش بالهای مقیاس پویا در یک مخزن نفت ، ثابت کردند ، پایدار می مانند.
این روبات فقط به دو موتور نیاز دارد و می تواند هر بال را به طور مستقل از دیگری کنترل کند ، به این ترتیب حیوانات پرواز می توانند مانورهای بسیار چابکی را در طبیعت انجام دهند.
دنگ گفت: "یک موتوری واقعی دارای چندین گروه عضله برای انجام سکته مغزی قدرت و فرمان است ، اما یک روبات باید تا حد امکان سبک باشد ، به طوری که شما حداکثر عملکرد را با حداقل وزن داشته باشید."
مومیایی روباتیک نه تنها به ماموریت های جستجو و نجات کمک نمی کند بلکه به زیست شناسان نیز اجازه می دهد تا با اطمینان یک ربات واقع بینانه ، زرشک ها را در محیط طبیعی خود مطالعه کنند.
دنگ گفت: "ما از زیست شناسی یاد گرفتیم که ربات را بسازیم و اکنون اکتشافات بیولوژیکی می توانند با کمک اضافی از روبات ها اتفاق بیفتند."
چه چیزی می تواند مانند پرنده پرواز کند و مانند حشره شناور شود؟
مزاحمت های دوستانه محله شما. اگر هواپیماهای بدون سرنشین دارای این دسته کوچک موسیقی جاز باشند ، آنها می توانند از طریق ساختمانهای متلاشی و سایر فضاهای درهم ریخته بهتر مانور پیدا کنند تا قربانیان به دام افتاده را پیدا کنند.
محققان دانشگاه پوردو رباتهای پرنده ای را طراحی کرده اند که مانند مومیایی رفتار می کنند ، که توسط الگوریتم های یادگیری ماشین مبتنی بر تکنیک های مختلفی که پرنده به طور طبیعی هر روز آموزش می دهد ، مهندسی شده اند.
این بدان معنی است که پس از یادگیری از شبیه سازی ، ربات "می داند" که چگونه می تواند به تنهایی حرکت کند و مانند یک ماسه کوه ، مانند تشخیص زمان اجرای مانور فرار از آن استفاده کند.
هوش مصنوعی ، همراه با بالهای فلپ انعطاف پذیر ، به ربات نیز امکان می دهد ترفندهای جدیدی را آموزش دهد. حتی اگر روبات هنوز نتواند ببیند ، با لمس کردن سطوح حس می کند. هر لمسی جریان الکتریکی را تغییر می دهد ، که محققان فهمیدند که می توانند ردیابی کنند.
"این روبات اساساً می تواند بدون دیدن محیط اطراف خود نقشه ایجاد کند. این می تواند در شرایطی مفید باشد که روبات در مکانی تاریک به دنبال قربانیان باشد." ببینید ، "گفت:" شینین دنگ ، استادیار مهندسی مکانیک در پوردو.
محققان کار خود را در تاریخ 20 ماه مه در کنفرانس بین المللی IEEE 2019 در زمینه رباتیک و اتوماسیون در مونترال ارائه می دهند.
به دلیل کارکرد آیرودینامیک معمولی ، هواپیماهای بدون سرنشین نمی توانند بی نهایت کوچکتر شوند. آنها قادر به ایجاد آسانسور کافی برای پشتیبانی از وزن خود نخواهند بود.
اما پرچمداران از آیرودینامیک معمولی استفاده نمی کنند و بال آنها انعطاف پذیر است. ؛ "آیرودینامیک ذاتا ناپایدار، با زوایای بالای حمله و آسانسور بالا این باعث می شود آن را برای کوچکتر ممکن است، پرواز حیوانات وجود داشته باشد، و همچنین ممکن است برای ما به مقیاس پایین زدن فیزیک به سادگی متفاوت است. بال دنگ گفت، روبات".
محققان سالها تلاش کرده اند پرواز رمزنگاری را رمزگشایی کنند تا روبات ها بتوانند در جایی پرواز کنند که هواپیماهای بزرگتر نتوانند. در سال 2011 ، شرکت AeroVironment ، به سفارش DARPA ، یک نمایندگی در وزارت دفاع ایالات متحده ، با استفاده از کنترل های پرواز مانند هلیکوپتر و قدرت مانور محدود ، یک مومیایی روباتیک ساخت که سنگین تر از یک واقعی اما نه به همان سرعتی باشد. این نیاز به یک انسان داشت که همیشه در پشت کنترل از راه دور باشد.
گروه دنگ و همكارانش خود را برای چندین تابستان در مونتانا مورد مطالعه قرار دادند. آنها مانورهای كلنجی كلیدی ، مانند ایجاد چرخش سریع 180 درجه را ثبت كردند ، و آنها را به الگوریتم های رایانه ای ترجمه كردند كه ربات هنگام اتصال به یك شبیه سازی ، می توانست از آنها بیاموزد.
مطالعه بیشتر در مورد فیزیک حشرات و زوزه خواران به محققان Purdue اجازه ساخت روبات هایی کوچکتر از مومیایی - و حتی به اندازه حشرات - بدون ایجاد خطر پرواز آنها را ایجاد می کند. دنگ می گوید هرچه اندازه آن کوچکتر باشد ، فرکانس بال زدن بال بیشتر می شود ، و بیشتر پرواز می کنند.
این مومن رباتیک به خودی خود پرواز می کند در حالی که به یک منبع انرژی متصل می شود ، اما به زودی باتری ها تغذیه می شوند. اعتبار: فیلم دانشگاه پوردو / آزمایشگاه بیو رباتیک
روبات ها دارای بدنه های پرینت 3 بعدی ، بال هایی از جنس فیبر کربن و غشاهای برش لیزری هستند. محققان یک ربات چمن زن را ساخته اند که وزن آن 12 گرم است - وزن متوسط یک موش بزرگ بزرگسال بزرگ و یک ربات دیگر به اندازه حشره به وزن 1 گرم. این روبات hummingbird می تواند بیش از وزن خود ، تا 27 گرم وزن خود را بالا ببرد.
طراحی روبات های خود با بالابر بالاتر ، به اتاق پژوهشگران امکان جابجایی بیشتری را می دهد تا درنهایت باتری و فناوری سنجش مانند دوربین یا GPS اضافه شوند. در حال حاضر ، این روبات باید در هنگام پرواز ، به منبع انرژی متصل شود ، اما محققان می گویند که این مدت طولانی بیشتر نخواهد بود.
روبات ها می توانند به سادگی پرواز کنند همانطور که یک موی چتری واقعی انجام می دهد ، و آنها را برای انجام عملیات پنهانی ایده آل می کند. و آنها در اثر تلاطم ، که محققان با آزمایش بالهای مقیاس پویا در یک مخزن نفت ، ثابت کردند ، پایدار می مانند.
این روبات فقط به دو موتور نیاز دارد و می تواند هر بال را به طور مستقل از دیگری کنترل کند ، به این ترتیب حیوانات پرواز می توانند مانورهای بسیار چابکی را در طبیعت انجام دهند.
دنگ گفت: "یک موتوری واقعی دارای چندین گروه عضله برای انجام سکته مغزی قدرت و فرمان است ، اما یک روبات باید تا حد امکان سبک باشد ، به طوری که شما حداکثر عملکرد را با حداقل وزن داشته باشید."
مومیایی روباتیک نه تنها به ماموریت های جستجو و نجات کمک نمی کند بلکه به زیست شناسان نیز اجازه می دهد تا با اطمینان یک ربات واقع بینانه ، زرشک ها را در محیط طبیعی خود مطالعه کنند.
دنگ گفت: "ما از زیست شناسی یاد گرفتیم که ربات را بسازیم و اکنون اکتشافات بیولوژیکی می توانند با کمک اضافی از روبات ها اتفاق بیفتند."
ایجاد پرونده برای اشیاء رباتیک به عنوان رسانه های خشم