Роботы, похожие на термитов

Роботы, похожие на термитов ^{[ 1 ]} или роботы TERMES ^{[ 2 ]} — биомиметические автономные роботы, способные строить сложные конструкции без центрального контроллера. Команда прототипов роботов, вдохновленных термитами, была продемонстрирована исследователями Гарвардского университета в 2014 году после четырех лет разработки. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Их разработка была вдохновлена сложными насыпями, которые строят термиты , и была достигнута путем разработки простых правил, позволяющих роботам перемещаться и перемещать строительные блоки в окружающей среде. Следуя этим простым правилам, роботы смогут создавать сложные конструкции с помощью процесса, называемого стигмергией , без необходимости постоянного руководства или контроля со стороны человека.

Фон

Общественные насекомые , такие как термиты, способны строить сложные структуры, такие как насыпи со сложной системой туннелей. Они способны сделать это без общего плана проектирования сооружения, без прямого обмена информацией друг с другом о том, как построить сооружение, и без лидера, который бы руководил ими при строительстве конкретного сооружения. Робототехников интересовала проблема: можно ли сконструировать роботов с ограниченными сенсорными и двигательными возможностями насекомых, таких как термиты, и при этом, следуя простым правилам, создавать сложные и сложные конструкции. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Роботы

В рамках проекта TERMES команда из Гарварда спроектировала каждого робота так, чтобы он выполнял несколько простых действий: двигаться вперед, назад, поворачиваться, подниматься или опускаться на ступеньку размером со специально разработанный кирпич, а также двигаться, неся кирпич. поверх этого. Для выполнения такого двигательного поведения каждый робот был оснащен хеками . Для обнаружения особенностей окружающей среды и других роботов каждый робот был оснащен следующими датчиками: семью инфракрасными датчиками для обнаружения черно-белых узоров для навигации; акселерометр ; для определения угла наклона при наборе высоты и пять ультразвуковых гидролокаторов для определения расстояния от периметра и до ближайших роботов. Чтобы поднимать, опускать и укладывать специально разработанные кирпичи, у каждого робота была рука с подпружиненным захватом, удерживающим кирпич во время переноски. Специально разработанные для проекта строительные кирпичи имели размеры 21,5 × 21,5 × 4,5 см, что было больше, чем занимаемая площадь (17,5 × 11,0 см) роботов. ^{[ 1 ]}

Строительство структур

Во время Гарвардских испытаний группы роботов, вдохновленных термитами, строили конструкции с помощью стигмергии. То есть вместо того, чтобы напрямую общаться друг с другом, роботы обнаруживали особенности окружающей их среды и следовали простым правилам перемещения и размещения кирпичей в ответ на конфигурацию кирпичей, существовавшую в данный момент. Правила построения заданной конструкции были разработаны таким образом, чтобы гарантировать, что в зависимости от количества задействованных роботов и первоначального размещения кирпичей возникнут разные конструкции. ^{[ 1 ]}^{[ 7 ]}

Роботы TERMES представляют собой доказательство концепции разработки относительно простых групп роботов, способных строить сложные конструкции, например, в удаленных или враждебных местах. Исследователи из Гарварда, создавшие первых роботов, вдохновленных термитами, предположили, что будущие роботы могут быть спроектированы для строительства базы для проживания людей на Марсе в рамках подготовки к прибытию людей-космонавтов. ^{[ 6 ]} Более непосредственные возможности включают команды роботов, вдохновленных термитами, которые способны перемещать мешки с песком и строить дамбы в зонах затопления. ^{[ 3 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Верфель, Джастин; Кирстин Петерсен; Радхика Нагпал (2014). «Проектирование коллективного поведения в команде по строительству роботов, вдохновленной термитами». Наука . 343 (6172): 754–758. Бибкод : 2014Sci...343..754W . дои : 10.1126/science.1245842 . ПМИД 24531967 . S2CID 38776920 .
^ Jump up to: ^а ^б «Роботизированной строительной бригаде не нужен прораб» . Гарвардский университет . Проверено 14 февраля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б Ким, Меери (13 февраля 2014 г.). «Роботизированные термиты однажды смогут строить дома, а не разрушать их» . Вашингтон Пост . Проверено 14 февраля 2014 г.
^ Гринфилдбойс, Нелл (13 февраля 2014 г.). «Роботы-строители берут пример с термитов» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР . Проверено 14 февраля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б Ландау, Элизабет (13 февраля 2014 г.). «Как роботы, вдохновленные термитами, могут строить для нас» . CNN . Проверено 14 февраля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Амос, Джонатан (13 февраля 2013 г.). «Термиты вдохновляют строителей роботов» . Би-би-си . Проверено 14 февраля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б Корб, Джудит (2014). «Роботы, действующие локально и строящие глобально». Наука . 343 (6172): 742–743. Бибкод : 2014Sci...343..742K . дои : 10.1126/science.1250721 . ПМИД 24531962 . S2CID 30040333 .
^ Гибни, Элизабет (13 февраля 2014 г.). «Роботы, вдохновленные термитами, строят замки» . Новости природы . дои : 10.1038/nature.2014.14713 . S2CID 112117767 . Проверено 20 февраля 2014 г.

Внешние ссылки

Официальный сайт Гарвардского проекта TERMES

[Werfel-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Верфель, Джастин; Кирстин Петерсен; Радхика Нагпал (2014). «Проектирование коллективного поведения в команде по строительству роботов, вдохновленной термитами». Наука . 343 (6172): 754–758. Бибкод : 2014Sci...343..754W . дои : 10.1126/science.1245842 . ПМИД 24531967 . S2CID 38776920 .

[Harv2014-2] Jump up to: ^а ^б «Роботизированной строительной бригаде не нужен прораб» . Гарвардский университет . Проверено 14 февраля 2014 г.

[wp-3] Jump up to: ^а ^б Ким, Меери (13 февраля 2014 г.). «Роботизированные термиты однажды смогут строить дома, а не разрушать их» . Вашингтон Пост . Проверено 14 февраля 2014 г.

[4] Гринфилдбойс, Нелл (13 февраля 2014 г.). «Роботы-строители берут пример с термитов» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР . Проверено 14 февраля 2014 г.

[cnn-5] Jump up to: ^а ^б Ландау, Элизабет (13 февраля 2014 г.). «Как роботы, вдохновленные термитами, могут строить для нас» . CNN . Проверено 14 февраля 2014 г.

[bbc-6] Jump up to: ^а ^б ^с Амос, Джонатан (13 февраля 2013 г.). «Термиты вдохновляют строителей роботов» . Би-би-си . Проверено 14 февраля 2014 г.

[Perspective-7] Jump up to: ^а ^б Корб, Джудит (2014). «Роботы, действующие локально и строящие глобально». Наука . 343 (6172): 742–743. Бибкод : 2014Sci...343..742K . дои : 10.1126/science.1250721 . ПМИД 24531962 . S2CID 30040333 .

[8] Гибни, Элизабет (13 февраля 2014 г.). «Роботы, вдохновленные термитами, строят замки» . Новости природы . дои : 10.1038/nature.2014.14713 . S2CID 112117767 . Проверено 20 февраля 2014 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

v т и Робототехника
Основные статьи	Контур Глоссарий Индекс История География зал славы Этика Законы Соревнования AI-соревнования
Типы	Аэробот Антропоморфный Гуманоид Андроид Киборг Гиноид Клейтроника Компаньон Автомат Аниматроник Аудио-Аниматроника Промышленный шарнирно-сочлененный рука Одомашненный Образовательный Развлечение Жонглирование Военный Медицинский Услуга Инвалидность Сельскохозяйственный Общественное питание Розничная торговля ЛУЧ робототехники Мягкая робототехника
Классификации	Биороботика Облачная робототехника Континуумный робот Беспилотный автомобиль антенна земля Мобильный робот Микроботика Наноробототехника Некроботика Роботизированный космический корабль Космический зонд Рой Телеробототехника Подводный дистанционно управляемый Роботизированная рыба
Передвижение	Треки Прогулка Шестиногий Восхождение Электрический одноколесный велосипед Роботизированные плавники
Навигация и картографирование	Планирование движения Одновременная локализация и картографирование Визуальная одометрия Роботизированные системы с визуальным управлением
Исследовать	Эволюционный Комплекты Симулятор Люкс с открытым исходным кодом Программное обеспечение Адаптируемый развивающий Взаимодействие человека и робота Парадигмы Перцептивный Расположен Вездесущий
Компании	Амазонка Робототехника Эниботы Барретт Технолоджи Бостон Динамикс Энергид Технологии FarmWise ФАНУК цифры ИИ Фостер-Миллер Автоматизация сбора урожая Пчелиная робототехника Интуитивный хирургический IРобот ПЛАКАТЬ Звездолетные Технологии Симботический Универсальная робототехника Волк Робототехника Яскава
Связанный	Критика работы Активный экзоскелет Безопасность робототехники на рабочем месте Роботизированный технический жилет Технологическая безработица Проходимость Вымышленные роботы
Категория Контур