Alakoso ti o ni atilẹyin ohun ọgbin ti o le dẹrọ iṣẹ awọn apá roboti ni awọn agbegbe gidi-aye

Ọpọlọpọ awọn ọna ẹrọ roboti ti o wa tẹlẹ fa awokose lati iseda, titọ awọn ilana ẹda, awọn ẹya adayeba tabi awọn ihuwasi ẹranko lati ṣaṣeyọri awọn ibi-afẹde kan pato. Eyi jẹ nitori awọn ẹranko ati awọn ohun ọgbin ti ni ipese pẹlu awọn agbara ti o ṣe iranlọwọ fun wọn lati yege ni awọn agbegbe wọn, ati pe iyẹn tun le mu iṣẹ ṣiṣe ti awọn roboti ni ita ti awọn eto yàrá.

Awọn oniwadi ni ile-iṣẹ Robotics ti Ọpọlọ (BRAIR) Lab, Ile-ẹkọ BioRobotics ti Ile-iwe Sant'Anna ti Ilọsiwaju Ilọsiwaju ni Ilu Italia ati Ile-ẹkọ giga ti Orilẹ-ede ti Ilu Singapore laipẹ ṣe agbekalẹ ohun ọgbin kan.ti o le mu iṣẹ awọn apá roboti dara si ni awọn agbegbe ti ko ni eto, awọn agbegbe gidi-aye. Alakoso yii, ti a ṣe sinu iwe ti a gbekalẹ ni apejọIEEE RoboSoft 2023ni Ilu Singapore ati yan laarin awọn ti o pari fun ẹbun iwe ọmọ ile-iwe ti o dara julọ, ni pataki gba laayelati pari awọn iṣẹ ṣiṣe ti o kan wiwa awọn ipo kan pato tabi awọn nkan ni agbegbe wọn.

“Awọn apa robot rirọ jẹ iran tuntun ti awọn ifọwọyi roboti ti o gba awokose lati awọn agbara ifọwọyi ilọsiwaju ti a fihan nipasẹ awọn oganisimu 'egungun', gẹgẹ bi awọn tentacles octopus, awọn ogbo erin, awọn irugbin, ati bẹbẹ lọ,” Enrico Donato, ọkan ninu awọn oniwadi ti o ṣe. iwadi, sọ Tech Xplore. “Titumọ awọn ipilẹ wọnyi sinu awọn solusan imọ-ẹrọ ni awọn abajade awọn eto ti o jẹ ti awọn ohun elo iwuwo fẹẹrẹ rọ ti o le farada abuku rirọ ti o ni irọrun lati ṣe agbejade ifaramọ ati iṣipopada dexterous. Nitori awọn abuda iwunilori wọnyi, awọn eto wọnyi ni ibamu si awọn aaye ati ṣafihan agbara ti ara ati iṣẹ-ailewu eniyan ni idiyele kekere. ”

Lakoko ti awọn apá roboti rirọ le ṣee lo si ọpọlọpọ awọn iṣoro gidi-aye, wọn le wulo ni pataki fun adaṣe adaṣe ti o kan wiwa awọn ipo ti o fẹ ti o le jẹ airaye si awọn roboti lile. Ọpọlọpọ awọn ẹgbẹ iwadii ti n gbiyanju laipẹ lati ṣe agbekalẹ awọn oludari ti yoo gba awọn apa rọ wọnyi lati koju awọn iṣẹ ṣiṣe daradara.

"Ni gbogbogbo, iṣẹ-ṣiṣe ti iru awọn olutona da lori awọn ilana iṣiro ti o le ṣẹda aworan agbaye ti o wulo laarin awọn aaye iṣẹ-ṣiṣe meji ti robot, ie, aaye iṣẹ-ṣiṣe ati aaye-ṣiṣe," Donato salaye. “Sibẹsibẹ, iṣẹ ṣiṣe to dara ti awọn oludari wọnyi ni gbogbogbo da lori esi-iriran eyiti o ṣe idiwọ iwulo wọn laarin awọn agbegbe yàrá, ni ihamọ imuṣiṣẹ ti awọn eto wọnyi ni awọn agbegbe adayeba ati agbara. Nkan yii jẹ igbiyanju akọkọ lati bori aropin ti a ko koju ati faagun arọwọto awọn eto wọnyi si awọn agbegbe ti a ko ṣeto.”

Bi ọpọlọpọ awọn olutona ti o wa tẹlẹ fun awọn apa robot rirọ ni a rii lati ṣe ni akọkọ daradara ni awọn agbegbe ile-iyẹwu, Donato ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ ṣeto lati ṣẹda iru oludari tuntun ti o tun le wulo ni awọn agbegbe gidi-aye. Alakoso ti wọn dabaa ni atilẹyin nipasẹ awọn agbeka ati ihuwasi ti awọn irugbin.

"Ni idakeji si aiṣedeede ti o wọpọ pe awọn eweko ko gbe, awọn ohun ọgbin ni ipa ati ni ipinnu lati aaye kan si ekeji nipa lilo awọn ilana iṣipopada ti o da lori idagbasoke," Donato sọ. “Awọn ọgbọn wọnyi munadoko tobẹẹ ti awọn ohun ọgbin le ṣe ijọba ni gbogbo awọn ibugbe lori ile-aye, agbara ti ko ni ni ijọba ẹranko. O yanilenu, ko dabi awọn ẹranko, awọn ilana gbigbe ọgbin ko jade lati eto aifọkanbalẹ aarin, ṣugbọn dipo, wọn dide nitori awọn ọna giga ti awọn ọna ṣiṣe iširo ipinya.”

Ilana iṣakoso ti n ṣe atilẹyin iṣẹ ṣiṣe ti oludari awọn oniwadi ngbiyanju lati tun ṣe awọn ilana isọdi ti o ni ilọsiwaju ti o n ṣe abẹ awọn gbigbe ti awọn irugbin. Ẹgbẹ naa lo awọn irinṣẹ itetisi atọwọda ti o da lori ihuwasi ni pataki, eyiti o ni awọn aṣoju iširo ipinpinpin ni idapo ni igbekalẹ isalẹ.

“Aratuntun ti oludari imisi iti wa da ni ayedero rẹ, nibiti a ti lo awọn iṣẹ ṣiṣe ẹrọ ipilẹ ti apa robot rirọ lati ṣe agbekalẹ ihuwasi ti o sunmọ lapapọ,” Donato sọ. “Ni pataki, apa rọbọọti rirọ ni ti iṣeto aiṣedeede ti awọn modulu rirọ, ọkọọkan eyiti o mu ṣiṣẹ nipasẹ onimẹta ti awọn oluṣeto idayatọ. O jẹ mimọ daradara pe fun iru atunto bẹ, eto naa le ṣe agbekalẹ awọn itọnisọna atunse ipilẹ mẹfa. ”

Awọn aṣoju iširo ti n ṣe atilẹyin iṣẹ ṣiṣe ti oludari ẹgbẹ lo nilokulo titobi ati akoko iṣeto oluṣeto lati ṣe ẹda meji ti o yatọ ti awọn agbeka ọgbin, ti a mọ ni ayika ati phototropism. Awọn iyipo jẹ awọn oscillations ti o wọpọ ni awọn ohun ọgbin, lakoko ti phototropism jẹ awọn agbeka itọsọna ti o mu awọn ẹka ọgbin tabi awọn leaves sunmọ ina.

Alakoso ti o ṣẹda nipasẹ Donato ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ le yipada laarin awọn ihuwasi meji wọnyi, iyọrisi iṣakoso lẹsẹsẹ ti awọn apá roboti ti o kọja awọn ipele meji. Ni igba akọkọ ti awọn ipele wọnyi jẹ ipele iṣawakiri, nibiti awọn apa ṣe ṣawari agbegbe wọn, lakoko ti keji jẹ ipele ti o de, nibiti wọn gbe lati de ibi ti o fẹ tabi ohun kan.

“Boya ohun pataki julọ kuro ni iṣẹ pataki yii ni pe eyi ni igba akọkọ ti awọn apá rọbọọti rirọ ti ko ni agbara lati de awọn agbara ni ita ti agbegbe yàrá, pẹlu ilana iṣakoso ti o rọrun pupọ,” Donato sọ. “Pẹlupẹlu, oludari jẹ iwulo si eyikeyi asọapa pese a iru actuation akanṣe. Eyi jẹ igbesẹ kan si lilo ti oye ifibọ ati awọn ilana iṣakoso pinpin ni lilọsiwaju ati awọn roboti rirọ. ”

Titi di isisiyi, awọn oniwadi ṣe idanwo oluṣakoso wọn ni ọpọlọpọ awọn idanwo, ni lilo okun USB modular, iwuwo fẹẹrẹ ati apa rọboti pẹlu awọn iwọn 9 ti ominira (9-DoF). Awọn abajade wọn jẹ ileri ti o ga, bi oludari gba apa lati ṣawari awọn agbegbe rẹ mejeeji ati de ibi ibi-afẹde kan ni imunadoko ju awọn ilana iṣakoso miiran ti a dabaa ni iṣaaju.

Ni ọjọ iwaju, oludari tuntun le ṣee lo si awọn apa roboti rirọ miiran ati idanwo ni yàrá mejeeji ati awọn eto-aye gidi, lati ṣe ayẹwo siwaju si agbara rẹ lati koju awọn iyipada ayika ti o ni agbara. Nibayi, Donato ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ gbero lati ṣe agbekalẹ ilana iṣakoso wọn siwaju, ki o le gbe awọn agbeka apa ati awọn ihuwasi roboti ni afikun.

"A n wa lọwọlọwọ lati mu awọn agbara ti oludari ṣiṣẹ lati jẹ ki awọn iwa ti o ni idiwọn diẹ sii gẹgẹbi ipasẹ ibi-afẹde, gbogbo-apa twining, ati bẹbẹ lọ, lati jẹ ki iru awọn ọna ṣiṣe ṣiṣẹ ni awọn agbegbe adayeba fun igba pipẹ," Donato fi kun.


Akoko ifiweranṣẹ: Jun-06-2023