Железо

Учёные создали робота-муравья с полностью автономной навигацией без GPS

Группа учёных из французского исследовательского центра French National Center for Scientific Research (CNRS) и Университета Экс-Марсель (Aix-Marseille University) скопировала систему навигации у пустынного муравья фаэтончик красный (Cataglyphis desert ants). Природа снова выступила учителем для человека пытливого. Вместо этого пустынные муравьи научились прокладывать маршрут с учётом положения солнца и с помощью отсчёта шагов в каждом направлении, которое они совершают. Это насекомое длиной около одного сантиметра прекрасно ориентируется в пустыне, где ландшафт не отличается постоянством, а высокая температура не позволяет муравьям искать гнездо и маршруты по запаху (феромонам).

ix Marseille University/CNRS/ISM

ix Marseille University/CNRS/ISM

Глаза и память на зрительные образы дают возможность окончательно сориентироваться вблизи искомой позиции, так что сверхвысокая точность не нужна. В голове муравья постоянно происходят расчёты, погрешность которых настолько мала, что муравей может пробежать запутанный маршрут свыше 600 метров и потом быстро по прямой вернуться к гнезду. В его глазах находятся чувствительные к поляризованному ультрафиолетовому излучению образования, которые позволяют определить положение солнца даже в пасмурный день. Пасмурное небо и отсутствие солнца для муравья не помеха.

A) маршрут муравья около 600 м, B) маршрут робота длиной свыше 10 м (Aix Marseille University/CNRS/ISM)

A) маршрут муравья длиной около 600 м, B) маршрут робота длиной свыше 10 м (Aix Marseille University/CNRS/ISM)

После маршрута с несколькими сменами направления робот по кратчайшему расстоянию вернулся в точку старта с точностью 2 см. Воссозданный робот-муравей диаметром 45 см и весом 2,3 кг был испытан на дистанции чуть больше 10 метров. Скорость перемещения машины составила 10 см/с. Погрешность определения положения солнца при лёгкой облачности была всего 0,02 градуса, при полной облачности погрешность составляла в среднем 0,59 градусов. Также остаётся проблема навигации под лесным покровом, когда листья и ветви поглотят ультрафиолет и не позволят роботу сверяться с положением солнца. Если аппроксимировать робота до масштабов муравья, то его система навигации позволит роботу преодолеть дистанцию до 32 км со скоростью 90 см/с, но для этого, признаются учёные, необходимо другие источники питания и доработка ходовой части. Предстоит ещё много исследований, но перспектива у подобной системы навигации, безусловно, есть.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть