Muszka owocówka sposobem na przeszkody

W dobie tworzenia coraz bardziej zaawansowanej robotyki jeden z zespołów naukowców skutecznie przełamał ten trend, odnajdując inspirację w mózgu małego latającego owada wielkości główki szpilki. Dzięki temu udało się mu zbudować robota, który będzie w stanie zręcznie unikać kolizji przy niewielkim wysiłku i zużyciu energii.

Naukowcy z Uniwersytetów w Groningen i Bielefeld uważają, że jest to idealny system do zastosowania w ramach poruszania się przez roboty. Muszki owocowe posiadają niezwykle proste, ale skuteczne umiejętności nawigacyjne, wykorzystując bardzo niewielką moc obliczeniową mózgu do szybkiego poruszania się po liniach prostych, a następnie dostosowywania trajektorii w odniesieniu do pierwotnej ścieżki, aby móc unikać przeszkód.

Mając tak mały mózg, muszka owocowa ma ograniczone zasoby obliczeniowe dostępne dla niej w czasie rzeczywistym. Badacze uważają, że jest to model biologiczny, który można zaadaptować do wykorzystania w sterowniku robota w celu wydajnego, niskoenergetycznego nawigowania i unikania kolizji.

W mózgach muszek owocowych ruch otaczających obiektów jest przetwarzany przez neurony optyczne T4 i T5. Z pomocą neurobiologa z Uniwersytetu w Bielefeld, Martina Egelhaafa zespołowi udało się naśladować tę aktywność neuronową w kontrolerze małego robota, dając mu możliwość przetwarzania informacji kierunkowych w celu wydajnego poruszania się i unikania kolizji.

Efektem końcowym jest kompaktowy robot, który ma jedno główne zadanie - kierować się w stronę obszaru, w którym wykryto najmniej ruchu. Thorben Schoepe z Uniwersytetu w Groningen, który zaprojektował sprzęt poddał robota kołowego serii testów i odkrył, że będzie on ustawiał się pomiędzy obiektami, a także sprawnie dostosowywał swoją ścieżkę, aby omijać przeszkody niczym owad w locie. Po skonfigurowaniu będzie w stanie pracować w każdych warunkach.

Naukowcy uważają, że jest to pierwsze badanie tego rodzaju i stanowi ogromny krok naprzód w rozwoju sprzętu neuromorficznego w robotyce. W przyszłości taką maszynę można będzie używać do poruszania się po terenie, takim jak miejsca katastrof przy wyjątkowo niskim zużyciu energii, przy czym będzie można ją wyposażyć w różnego rodzaju czujniki w zależności od zastosowania.

(rr)