قام باحثون من جامعة تل أبيب ببناء روبوت مستقل يتنقل في طريقه باستخدام تتبع الصدى - مثل الخفاش * الروبوت، المسمى "Robotlf"، هو الأول في العالم الذي يستخدم سونار الخفافيش للتنقل في محيطه؛ التطور الثوري يحل واحدة من أصعب المشاكل في عالم الروبوتات - ويلقي ضوءًا جديدًا أيضًا على حياة الخفافيش الحقيقية * نُشرت نتائج المشروع اليوم، 6.9.18 سبتمبر XNUMX، في مجلة PLOS Computational Biology
قام باحثون من جامعة تل أبيب ببناء روبوت مستقل تمامًا يتنقل باستخدام تتبع الصدى، على غرار الخفافيش. تم بناء الروبوت، الذي يحمل اسم "Robotlf" في إسرائيل، من قبل طالب الأبحاث إيتمار إلياكيم بتوجيه من الدكتور غابور كوشا من كلية الهندسة الميكانيكية والبروفيسور يوسي يوفال من قسم علم الحيوان وكلية سيغول لعلم الأعصاب في تل أبيب. جامعة. تم نشر نتائج المشروع الرائد، بدعم من وزارة العلوم، اليوم (الخميس) في مجلة PLOS Computational Biology.
تستخدم الخفافيش تحديد الموقع بالصدى لرسم خريطة لبيئات جديدة، وفي الوقت نفسه تتنقل في طريقها من خلال إنتاج الأصوات والاستماع إلى الأصداء المختلفة التي تعود إليها - وبالتالي حل واحدة من أكثر المشاكل تعقيدًا في مجال الروبوتات، بشكل دائم وبسهولة مذهلة. تم اقتراح العديد من النماذج النظرية لشرح كيفية قيام البوم بذلك، ولكن حتى الآن لم يتم إجراء سوى محاولات قليلة لبناء روبوت سونار مستقل.
يقول البروفيسور يوفال: "على حد علمنا، هذا هو أول روبوت مستقل في العالم يستخدم بيولوجيا الخفافيش للتنقل في طريقه ورسم خريطة للبيئة باستخدام تحديد الموقع بالصدى فقط. تتمتع هذه التكنولوجيا، التي تحاكي بيولوجيا الخفافيش، بإمكانات كبيرة في مجال الروبوتات. هذا مشروع متعدد التخصصات فريد من نوعه، بدأ عندما كان إيتامار إليكيم زميلًا لي في قسم علم الحيوان - وللبروفيسور غابور كوشا في الهندسة الميكانيكية."
والروبوت، الذي استغرق بناؤه نحو عامين، مزود بمكبر صوت بالموجات فوق الصوتية يحاكي فم الخفاش ويصدر أصواتا على الترددات المميزة لبث الخفاش. يمتلك Robotlf أيضًا "أذنين"، مما يعني وجود ميكروفونين يلتقطان ترددات الموجات فوق الصوتية. فهو يتحرك عبر بيئات غير مألوفة في الهواء الطلق، ويتنقل في طريقه - في الوقت الفعلي - باستخدام الأصوات فقط. يرسم الروبوت لنفسه حدود الأشياء الموجودة في الفضاء، ويصنفها باستخدام الكمبيوتر، وبالتالي ينتج خريطة دقيقة لبيئته مع تجنب العوائق.
يوضح البروفيسور يوفال: "اليوم، تتنقل الروبوتات بشكل أساسي باستخدام حاسة تشبه الرؤية، أي باستخدام الكاميرات وأشعة الليزر. لقد أثبتنا أنه من الممكن القيام بأشياء مثيرة للاهتمام باستخدام السونار أيضًا. حاسة البصر حاسة مذهلة، لكن لها عيوب. على سبيل المثال، عندما يتنقل الروبوت في الظلام أو الغبار أو الدخان - كما هو الحال تحت الركام أو في النار. الرؤية لها عيوب أخرى في عالم الروبوتات. فالجدران الشفافة، على سبيل المثال، تربك الروبوتات. تواجه الروبوتات أيضًا صعوبة في رؤية العوائق مثل الشجيرات. يمشي Robotlf الخاص بنا عبر الأدغال لأنه يستطيع السماع من خلال أوراق الشجر. وقد يكون لهذا التطور عواقب كبيرة في تطوير الروبوتات متعددة الحواس، فنحن البشر متعددو الحواس".
بالإضافة إلى ذلك، يقول البروفيسور يوفال، إن الروبوت يسلط الضوء أيضًا على حياة الخفافيش الحقيقية: "المشروع هو مشروع مستوحى بيولوجيًا. إذا أردنا أن نصنع أفضل آلة، لبنيناها بشكل مختلف. على سبيل المثال، مع المزيد من الأذنين. لكننا اقتصرنا على الخفافيش كما هي في الطبيعة، وأنا كعالم حيوان أدعي أننا تعلمنا أيضًا شيئًا عن الخفافيش في هذه العملية. إن العمل باستخدام المحاكاة الحاسوبية شيء، ومحاولة بناء مضرب من الصفر شيء آخر تمامًا. ويساعدنا الروبوت على فهم الأولويات الحسية للخفاش بشكل أفضل، والطريقة التي يفك بها الخفافيش الإشارات في الوقت الفعلي".
في هذه الأيام، يعمل إليكيم والبروفيسور يوفال على إدخال تحسينات على Robotlf. يوضح البروفيسور يوفال: "لا يزال من الممكن جعل العديد من الخوارزميات أكثر دقة". "بالإضافة إلى ذلك، بدأنا بالفعل العمل على بناء مجموعة من الروبوتات التي ستتنقل معًا - كما تفعل بعض أنواع الخفافيش في الطبيعة. وبالطبع نحن نعمل على جعل الروبوت يطير مثل الخفاش الحقيقي."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
أعرف عدة مشاريع لمركبة ملاحية مستقلة تستخدم الرادار والتي هي في الواقع نفس الشيء تمامًا فقط بدون الكلمة الطنانة: "بيولوجية"