Robot, ki uporablja netopirjevi eholokaciji podobno navigacijo

logo

Raziskovalci univerze v Tel Avivu so izdelali popolnoma avtonomnega robota, ki se premika po prostoru s pomočjo poslušanja odmevov.

Netopirji uporabljajo poseben mehanizem, imenovan eholokacija, s katerim zaznavajo svojo okolico in se z njegovo pomočjo gibajo v prostoru. To dosežejo z glasnimi kriki visokih frekvenc, ki se odbijajo od ovir nazaj v njihova ušesa. Iz odmevov dobijo zelo natančno sliko svoje okolice. Nov robot, imenovan Robat, uporablja podoben pristop kot netopirji, saj prav tako oddaja zvočne pulze in analizira povratne odmeve.

»Robat ja prvi popolnoma avtonomni netopirju podoben robot, ki se po prostoru giblje le s pomočjo eholokacije. Iz odmevov razpozna silhuete objektov, meje med njimi ter njihov tip.« je v izjavi podal Itamar Eliakim iz Univerze v Tel Avivu. »Naša raziskava za prihodnost razkriva velik potencial za izrabo zvoka v robotiki.«

S pojavom robotov, ki jih vse bolj uporabljajo na različnih področjih, se pogosto pojavlja problem raziskovanja in modeliranja neznanega okolja.
»Leteči sonar za raziskovanje in modeliranje okolja je bil že večkrat uporabljen, nikoli pa še nismo uporabili biološko navdihnjenega pristopa.« pravi študija. »Z uporabo več oddajnikov ali z natančnim skeniranjem okolja s pomočjo usmerjenega sonarja, ki deluje podobno kot laser, je mogoče modelirati okolico s pomočjo zvoka. Vendar se ta dva pristopa ne moreta kosati z biološko navdihnjeno rešitvijo.«

Robat se od drugih poskusov aplikacije sonarske robotike razlikuje po procesiranju informacij iz sprejetih odmevov, saj naj bi na enak način signal obdelovali tudi netopirji.

Robat vsebuje ultrazvočni zvočnik, ki je podoben netopirjevim ustom in ustvarja frekvenčno modulirane krike podobne netopirjevim. Za sprejem odmevov pa na drugi strani uporablja dva ultrazvočna mikrofona, ki oponašata netopirjeva ušesa.

Robot prepozna obrise objektov, ki mu prekrižajo pot in jih razvrsti s pomočjo umetnega nevralnega omrežja. Rezultat je natančen model okolja visoke ločljivosti, kar omogoča Robatu, da se uspešno izogiba oviram.

»Robat je med premikanjem po prostoru oddal eholokacijski krik na vsake pol metra, kar je ekvivalentno netopirju, ki med letom hitrosti 5 m/s odda krik na vsakih 100 m.« pravi študija. »Na vsake pol metra, odda Robat tri netopirjevim podobne široko pasovne frekvenčno modulirane krike (signale). Odmev teh krikov zaznavajo trije senzorji v smereh -60°, 0°, 60° glede na smer letenja.«

Med testiranjem se je robot gibal avtonomno po neznanem zunanjem okolju in ustvaril njegov natančen model le z uporabo zvoka.

Robat je bil med testiranjem zmožen razvrstiti objekte z 68% natančnostjo. Raziskovalci so robota preizkusili tudi v primeru slepe ulice z ovirami na vseh straneh. Uspešno je prepoznal 70% ovir.

Povzeto po https://www.rdmag.com/article/2018/09/bat-inspired-robot-uses-echolocation-navigate

www.rdmag.com

Več o članku si preberite v PDF reviji!