受蜜蜂啟發做出了自主昆蟲機器人,進行太空探索

受蜜蜂啟發做出了自主昆蟲機器人,進行太空探索

加州州立大學北嶺分校開展了一個「人類自動化信任與信賴研究的人類群體協作平台」專案。這一專案涉及開發能夠進行行星探索的全自動機器人群,並且擁有在極端環境下的搜尋和救援,採礦和AI / Autonomy等領域的地面應用,該團隊便參考了螞蟻和蜜蜂的行為。

大自然真是一個奇妙的存在,物競天擇、適者生存、優勝劣汰,從地球上最早的生命誕生到現在,經過了幾十億年的進化,地球上的生物形態各異,有著各自的使命和存在的意義。

隨著科技的發展,人們開始了對機器人的探索,然而如何確定機器人的形狀也是一門學問,科學家們大都會參考地球上已有的生物形態,根據不同機器人的目的任務而參考不同的生物,例如波士頓動力就有人形雙足機器人Atlas,以及像狗一樣的四足機器人Spot。

如果需要機器人完成一些精密的、特殊的任務,可能需要它變的很小,於是很多科學家就會參考昆蟲的形態。例如在ICRA2020國際大會上,來自哈佛大學和科羅拉多大學博爾德分校的研究人員就發佈一款了目前最小最快爬蟲機器人:能跑能跳,卻只有蟑螂小腿高。

受蜜蜂啟發,研究組做出了自主昆蟲機器人,進行太空探索

近日,加州州立大學北嶺分校機械工程教授Nhut Ho,開展了一個「人類自動化信任與信賴研究的人類群體協作平台」專案。

這一專案涉及開發能夠進行行星探索的全自動機器人群,並且擁有在極端環境下的搜尋和救援,採礦和AI / Autonomy等領域的地面應用,Nhut Ho教授團隊便參考了螞蟻和蜜蜂的行為。

Ho說:「對於這個特定專案,我們正在探索如何構建可放入不同未知環境中的機器人群,並學習如何在這些環境中導航以完成任務。」 為了實現這一目標,自主機器人將被設計為模仿群體行動類昆蟲諸如螞蟻的行為。

受蜜蜂啟發,研究組做出了自主昆蟲機器人,進行太空探索

Ho說:「我們受到了群居自組織的螞蟻和蜜蜂的行為的啟發,這些行為可以為不同的任務創建聰明的解決方案,以不同的組織規模工作,並且即使成員失敗也能夠完成任務。」  「接下來的事情是弄清楚人類如何利用所獲得的見識來設計複雜的機器人系統來完成真正具有挑戰性的任務。」

作為該專案的一部分,自主機器人將用於ARCS與噴氣推進實驗室團隊合作的研究專案中,該團隊在美國國防高級研究計畫署(DARPA)地下挑戰賽中獲得第一名。國際比賽尋求能夠自動和快速地繪製,導航和搜尋地下環境的新方法。

Ho說,正在開發的技術將改變人類探索太空和行星系統的方式。

「對於諸如探索火星表面和空洞之類的任務,一大批簡單的小型機器人可以比單個大型漫遊車更有效地完成複雜的任務。」

那麼,問題是,如果有大量的機器人群,那麼相比用漫遊車來講,能做什麼?想像一下,你可以進行多少次探索,以及僅僅只能發送一個漫遊車上去你會無法收集到的多少數據。

在CSUN,該大學各個部門的多個跨學科學生小組正在研究該專案。機械與電腦工程,藝術與心理學系的學生正在構建機器人,並完善為機器人增強的虛擬實境系統。公共關係專業的學生正在幫助推銷該計畫,新聞系的學生正在與STEM(科學,技術,工程和數學)相關的專業合作,以提高他們撰寫技術的能力。

Ho說:「該專案為我們的學生提供了與世界上最好的科學家一起工作的巨大機會,並使他們接觸了世界上最先進的技術。」 「最重要的是,它為學生提供了獲得寶貴的動手經驗的機會,為將來的職場做好了充分的準備。」

該專案的合作者包括NASA噴氣推進實驗室,波士頓動力,英特爾,Clearpath Robotics,Telerob,Velodyne和Silvus Technologies。

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