Roboter mit Nagetiergehirn werden in einem Labor in gebaut Technische Universität Queensland QUT , Australien. Wissenschaftler haben die Art und Weise modelliert, wie Nagetiere navigieren, und ein passendes Wurzelnavigationssystem entwickelt.
Nagetiere haben eine einzigartige Bewegungsmethode, die es ihnen ermöglicht, sich über, unter und um Hindernisse herum zurechtzufinden. Roboter müssen über ähnliche Fähigkeiten verfügen, um in gewöhnliche Situationen integriert zu werden. Damit Roboter vollständig autonom sind, müssen sie sich selbst beherrschen-navigieren ist von entscheidender Bedeutung. Die Idee, Roboter in gängige Arbeitsumgebungen wie Restaurants, Lagerhäuser, Krankenhäuser und Hotels einzuführen, hängt stark davon ab, dass Roboter in der Lage sind, ihre eigenen Routen durch unbekannte Räume unabhängig zu bestimmen.
Das Nagetier-Roboter-Navigationssystem
australischer Wissenschaftler Michael Milford hat die letzten 14 Jahre damit verbracht, das r zu entwickeln Odent-Robot-Navigationssystem . Das System verwendet 'künstliche Gehirne' basierend auf der Art und Weise, wie er und sein Team denken, dass die Gehirne von Ratten funktionieren.
Das 'künstliche Gehirn' dieser Roboter funktioniert auf zwei Arten. Erstens verwendet der Low-Level-Prozessor des Gehirns die Kamera des Roboters in Kombination mit einer vorgelernten Route. Der Roboter muss diese gelernte Route durch Vergleichen der gespeicherten Route navigierenWissen über das, was es auf der Kamera "sieht". Der High-Level-Prozessor des Roboters verwendet ein auf Gitterzellen basierendes neuronales Mapping-System, das den Standort des Roboters in globaler Hinsicht auf mehreren räumlichen Skalen verfolgt. Die Kombination von Prozessoren ist unerlässlichDer Low-Level-Prozessor ermöglicht es ihm, Navigationsentscheidungen auf lokaler Ebene zu treffen, während der High-Level-Prozessor dem Roboter die Möglichkeit gibt, Routen außerhalb bekannter Gebiete zu planen.
[Bildquelle : James Provost / IEEE ]
Wie Ratten navigieren
Dies ähnelt der Beobachtung von Ratten. Wenn Sie eine gewöhnliche Ratte in ein unbekanntes Gebiet fallen lassen, beispielsweise in ein Labyrinth klarer Rohre in einem Labor, beginnt die Ratte sofort, das Gebiet durch Schnüffeln mit ihren Schnurrhaaren zu "kartieren"Messen Sie Durchmesser und testen Sie mögliche Fluchtwege, indem Sie Wege finden, um die unmittelbare Umgebung zu umrunden. Während die Ratte diese Dinge tut, spitzt ihr leichtes Gehirn nur 2 Gramm! spezialisierte Kartierungsneuronen an.
Die erste Gruppe feuert auf registrierte Orientierungspunkte wie Ecken und Höhenänderungen. Die zweite Gruppe von Neuronen feuert in regelmäßigen Abständen. Eine andere Gruppe von Neuronen registriert, in welche Richtung der Kopf der Ratte gedreht wird, und gibt ihm so etwas wie einen internen KompassDie Kombination dieser Neuronen, die zusammenarbeiten, hilft der Ratte dabei, eine mentale Mind Map des Gebiets zu erstellen, wodurch die Ratte hervorragende Navigationsfähigkeiten erhält. Es ist wichtig zu beachten, dass keine menschliche Vorstellung von einer Karte entsteht, die im Allgemeinen statisch istRatten haben die Möglichkeit, ihr Navigationswissen ständig zu aktualisieren. Dies ist der heilige Gral für Roboterhersteller.
[Bildquelle : Michael Milford / IEEE ]
Das Labor an der University of Technology in Queensland entwickelt diese Technologie seit über 14 Jahren. Zu den früheren Prototypen von Nagetierrobotern gehörte eine Paketliefermaschine für den Innenbereich, die innerhalb von zwei Wochen über 1100 Pakete innerhalb des Labors lieferte. Ein anderer Bot kartierte eineDer gesamte Vorort von Brisbane verwendet Filmmaterial, das auf einem Laptop aufgenommen wurde. Jetzt arbeitet das Team mit dem Schwermaschinenhersteller Caterpillar zusammen. Ziel ist es, einen ähnlichen Bot mit Nagetierhirn in eine Flotte robuster unterirdischer Bergbaumaschinen einzusetzen.
Ausgewählte Bildquelle : IEEE
Quellen : Spektrum , QUT , Drucke