Исследователи черпали вдохновение в иерархическом интеллекте осьминогов.
Присоски, использующие интеллектуальный принцип всасывания для захвата объекта. (слева)
Тяньци Юэ/iStock
Ученые разработали робота, который может решать, как перемещать или захватывать предметы, ощущая окружающую среду. Устройство вдохновлено нервной системой осьминога, чтобы захватывать предметы, ощущая их.
Разработанный исследователями факультета естественных наук и техники Бристольского университета, мягкий робот может использовать всасывающий поток не только для того, чтобы прилипать к предметам, но и для восприятия окружающей среды и управления собственными действиями — совсем как осьминог.
Исследователи выяснили, что одна система всасывания позволяет роботу захватывать хрупкие предметы, определять, касается ли он воздуха, воды или шероховатой поверхности, и даже предсказывать, с какой силой что-то его тянет, — и все это одновременно, без необходимости использования центрального компьютера.
Нервно-мышечная иерархия осьминогов для достижения ловкой манипуляции телом
Исследование, опубликованное в журнале Science Robotics, было сосредоточено на осьминогах, которые используют эффективную нервно-мышечную иерархию для достижения сложных ловких манипуляций телом, объединяя присоски, оснащенные датчиками, встроенные в конечности вычисления и централизованное мышление более высокого уровня.
Исследователи черпали вдохновение в иерархическом интеллекте осьминога и продемонстрировали, как это можно сделать, используя жидкую энергию и информационную емкость простых присосок, мягких вычислительных элементов и мягких приводов.
«Мы можем имитировать ключевые аспекты нервно-мышечной структуры осьминога в мягких роботизированных системах», — заявили исследователи в своем исследовании.
«В прошлом году мы разработали искусственную присоску, которая имитировала то, как осьминоги прилипают к камням, используя мягкие материалы и водонепроницаемость», — пояснил ведущий автор Тяньци Юэ.
«Это исследование развивает эту работу, переходя от использования присоски, подобной присоске осьминога, для прикрепления к объектам к использованию «воплощенного интеллекта присоски» — имитации ключевых аспектов нервно-мышечной структуры осьминога в мягких роботизированных системах».
Роботы могут достичь мультимодального восприятия высокого уровня
Исследователи подчеркнули, что представленный всасывающий интеллект работает на двух уровнях: соединяя всасывающий поток с локальной жидкостной схемой, мягкие роботы могут достичь низкоуровневого воплощенного интеллекта, подобного осьминогу, включая осторожное захватывание деликатных объектов, адаптивное скручивание и инкапсуляцию объектов неизвестной геометрии.
Исследование также показало, что путем декодирования реакции давления присоски роботы могут достигать мультимодального восприятия высокого уровня, включая обнаружение контакта, классификацию окружающей среды и шероховатости поверхности, а также прогнозирование интерактивной силы тяги.
Этот простой и недорогой всасывающий интеллект может привести к новому поколению мягких роботов, которые будут безопаснее, умнее и энергоэффективнее. Потенциальные области применения включают бережный сбор фруктов в сельском хозяйстве, обработку хрупких предметов на фабриках, фиксацию медицинских инструментов внутри человеческого тела или создание мягких игрушек и носимых инструментов, которые могут безопасно взаимодействовать с людьми, согласно пресс-релизу.
Согласно пресс-релизу, у осьминогов всасывающий интеллект выполняет большую часть вычислений в локальных жидкостных схемах низшего уровня, а на высокоуровневый уровень принятия решений «мозга» передается минимум информации.
Sourse: interestingengineering.com
