Robot sam dopasuje najodpowiedniejszy chód

Robot sam dopasuje najodpowiedniejszy chód

Naukowcy z Georg-August-University of Göttingen, oraz Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization skonstruowali samodzielnego sześcionożnego robota chodzącego, który potrafi dostosować swój sposób chodzenia dzięki mechanizmowi kontroli chaosu.

U ludzi i zwierząt powtarzające się ruchy, jak chodzenie, kontrolowane są przez obwody nerwowe zwane ośrodkowymi generatorami wzorców (CPG). Naukowcy wykorzystali zasadę ich działania przy konstruowaniu chodzących maszyn. Obecnie, chodzący robot pozyskuje informacje dotyczące środowiska za pośrednictwem kilku czujników, a następnie dobiera doń najwłaściwszy sterujący chodem CPG. W takim scenariuszu dla każdego chodu konieczny jest oddzielny CPG. Robot skonstruowany przez naukowców z Göttingen wykonuje to samo zadanie przy użyciu jednego CPG, który generuje całkowicie różne chody i który potrafi elastycznie się pomiędzy nimi przełączać.

Nowy CPG jest siecią składającą się z dwóch obwodów. Jego sekret leży w kontroli chaosu. Niekontrolowany, CPG generuje wzorzec aktywności chaotycznej, jednakże może on być sterowany przez dane z czujników tak, by generował wzorce określające chód. W zależności od sygnału pochodzącego z czujników generowane są różne rodzaje chodu. Zależności pomiędzy danymi z czujników a CPG mogą być wcześniej zaprogramowane, ale może się ich również robot uczyć na bieżąco.

Według przedstawicieli Max Planck Institute, robot ten może samodzielnie uczyć się chodzenia po pochyłym terenie z jak najmniejszym wydatkowaniem energii. Gdy robot dotrze do spadzistości, czujniki wskażą, że zużycie energii jest zbyt duże. W tym momencie, CPG w oparciu o dane z czujników dostosuje chód tak, by zużywać jak najmniej energii. Gdy uda się już dobrać najefektywniejszych chód, robot zapamięta relację pomiędzy nachyleniem, a najodpowiedniejszym chodem.

Naukowcy przewidują, że w przyszłości roboty będą wyposażone w pamięć, która umożliwi im w oparciu o dane z czujników tworzyć określone wzorce ruchu. Na przykład, aby przejść nad przeszkodą, robot będzie musiał wykonać duży krok każdą ze swoich sześciu nóg. „Obecnie, robot nie byłby w stanie wykonać takiego zadania; gdy tylko przeszkoda znika z pola widzenia, robot traci orientację, jakiego chodu użyć.” – powiedział arc Timme, naukowiec z Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization. „Gdy robot zostanie wyposażony w pamięć, będzie w stanie przewidywać i planować swoje ruchy z wyprzedzeniem.” – dodał.

(lk)