2021. 03. 09. - 09:45
Mesterséges intelligencia – Rovar-képességekkel készül a drónok új generációja
Kutatók egy csoportja olyan rendszert hozott létre, mely megközelíti a rovarok mozgékonyságát. Velük egyforma méretű drónokat fejlesztettek ki, példátlan kézügyességgel és ellenálló képességgel.
Mint azt mindannyian tapasztalhatjuk jó időben, a rovarok repülés közben rendkívül akrobatikusak és ellenállóak tudnak lenni. Ezen tulajdonságuk segít nekik navigálni a levegőben, annak minden széllökése, akadálya és általános bizonytalansága közepette.
E képességeket a repülő robotokba is igen nehéz beépíteni – ám a Massachusetts-i Technológiai Intézet (Massachusetts Institute of Technology - MIT) professzor-asszisztense, Kevin Yufeng Chen, az Elektrotechnikai és Számítástudományi Tanszék és Elektronikai Kutatólaboratórium tagja most olyan rendszert alkotott kutatóival, amely megközelíti egy rovar mozgékonyságát.
Példátlan kézügyességgel és ellenálló képességgel rendelkező, rovar méretű drónokat fejlesztett ki, melyeket egy újfajta indítószerkezet hajt, s lehetővé teszi számukra, hogy ellenálljanak a valós repülés fizikai kihívásainak. Olvasd el: Problémamegoldó méhek segítik az okosabb mesterséges intelligencia fejlesztését
Mesterséges intelligencia - Az új drón leginkább egy poszméhre hasonlít
Chen abban bízik, hogy a robotok a jövőben segítséget nyújthatnak az embereknek, a növények beporzásával vagy akár szűk helyeken történő gépellenőrzéssel.
Az IEEE Transactions on Robotics folyóiratban megjelent tanulmányban Zhijian Ren, a MIT PhD-hallgatója, Siyi Xu, a Harvard Egyetem PhD-hallgatója, valamint Pakpong Chirarattananon, a Hong Kongi City Egyetem robotikai szakembere vett részt.
Mint az közismert, a drónok általában tágas teret igényelnek, hiszen nem elég fürgék a zárt terekben való navigáláshoz – s nem is elég robusztusak ahhoz, hogy ellenálljanak tömeges ütközéseknek. Leginkább kültéren alkalmazzák őket. Olvasd el: Csótányok és gyíkok inspirálták az új robotot
A kutatók azonban feltették maguknak a kérdést: létre tudnak-e hozni olyan, rovarméretű robotokat, amelyek igen összetett, nem rendezett terekben is mozoghatnak?
A kis légi robotok felépítése óriási kihívást jelent. Apró méretük miatt alapvetően eltérő konstrukciót igényelnek, mint a nagyobbak. A méretesebb drónokat nagy motorok hajtják, ám ezek csökkentik a hatékonyságukat. A rovarszerű robotokhoz más alternatívákra volt szükség.
Eddig a legkiemelkedőbb ilyen egy kicsi, merev, piezoelektromos kerámiaanyagokból épített működtető eszköz. A piezoelektromos kerámia lehetővé tette az apró robotok első generációjának repülését, ám azok meglehetősen törékenyek voltak.
Ez a probléma, amikor egy rovart utánzó robotot kell megépíteni – a darazsaknak például nagyjából másodpercenként egyszer el kell viselniük az egymással való ütközést.
Chen és csapata tehát ellenállóbb apró drónt tervezett: a kemény, törékeny helyett puha működtető szerkezetet használt. Amikor a szén nanocsövek feszültséget kapnak, elektrosztatikus erőt produkálnak, mely összenyomja és meghosszabbítja a gumihengert. Az ismételt megnyúlás és összehúzódás hatására a drón szárnyai elkezdnek gyorsan mozogni.
A működtető egységek másodpercenként közel 500-szor csapkodhatnak, így a drón rovarszerű rugalmassággal rendelkezik.
„Meg lehet ütni, amikor repül, nem lesz baja – magyarázta Kevin Yufeng Chen. – Sőt, agresszív manővereket is képes végrehajtani, ilyenek a bukfencek a levegőben.”
A rovarszerű mini drón 0,6 gramm súlyú, mely körülbelül egy nagy poszméh tömege. Kissé úgy fest, mint egy szárnyakkal ellátott apró kazetta, de Chen és csapata már dolgozik egy verzión, amely szitakötőre fog emlékeztetni.
László Adrienn
