Французские ученые создали робота, способного ориентироваться в пространстве без GPS. Вместо этого он копирует «навигационную систему» пустынных муравьев, используя оптический компас, чувствительный к поляризованному свету и ультрафиолетовому излучению. О роботе AntBot подробно сообщается в статье журнала Science Robotics. Пресс-релиз разработки опубликован порталом EurekAlert!
Ученые давно заметили, что пустынные муравьи в поисках пищи способны преодолевать несколько сотен метров, а затем возвращаться по прямой линии обратно к своему дому кратчайшим путем, независимо от того, двигались ли они до этого случайным образом. Их выдающийся навигационный талант опирается на две составляющие: способность считать пройденное расстояние и шаги с учетом скорости движения относительно Солнца и биологический «небесный компас», который реагирует на поляризованный свет неба на местности.
Созданный исследователями Национальный центр научных исследований Франции (CNRS) и Университета Экс-Марселя (AMU) робот AntBot весом 2,3 килограмма использует те же самые методы. Он оснащен шестью ногами для большей подвижности (может передвигаться по сложной местности, например, там, где не смогут роботы на колесах и беспилотники) и оборудован множеством датчиков, данные с которых обрабатываются одноплатным компьютером Raspberry Pi.
В качестве солнечного компаса машина использует пару ультрафиолетовых датчиков, а также поляризаторов, вращение которых позволяет установить распределение поляризации падающего света по небу, что позволяет определить направление движения. Помимо этого, у робота имеется датчик оптического потока. Он состоит из двух рядов по шесть гексагональных пикселей. Благодаря задержке появления изображения на двух соседних пикселях, датчик может рассчитать оптический поток.
С помощью этих приборов AntBot, как и пустынные муравьи, способен исследовать окружающую среду и самостоятельно возвращаться на свою базу с точностью до одного сантиметра.
Поскольку разработка является прототипом, она имеет некоторые ограничения. Создатели отмечают, что в ходе эксперимента машина прошла всего около 14 метров, поэтому такие результаты сложно сравнить с эффективностью передвижения настоящих муравьев. С учетом размеров, скорости движения и пройденного расстояния, робот должен пройти около 30 километров, чтобы сравняться по эффективности с настоящими муравьями. Поэтому перед тем как искать ему потенциальную сферу применения, необходимо добиться большей мобильности, добавляют авторы.
Обсудить разработку можно в нашем Telegram-чате.