Forskere gjorde den første turroboten som kan navigere uten GPS

Ved design av roboter har forskere lenge vendt seg til den naturlige verden for inspirasjon, fra roboter som kan hoppe og binde som hunder til akvatiske roboter som kan svømme som squids. Og ved å vende oppmerksomheten til de små piknikkrasjene på bakken, kan et lag franske forskere ha snublet over en oppdagelse som kunne forandre landskapet av utforskende robotikk.

Ingeniører fra det franske Nasjonalt senter for vitenskapelig forskning og Institutt for bevegelsesvitenskap kunngjorde i dag at de har lykkes med å bygge en robot som autonomt navigerer uten GPS. Ikke med magi, men med egenskaper hentet fra en viss uvelkommen piknik gjest. Deres funn ble publisert i tidsskriftet Science Robotics.

"Desert myrer stoler ikke på feromon stier for å finne veien," forteller Julien Dupeyroux, en av lagets ledere og en Ph.D-student, Omvendt. "De refererer til visuelle og proprioceptive signaler for å holde kunnskapen om deres stilling i forhold til hekksinngangen oppdatert. Dette kalles "baneintegrasjon". Vi bestemte oss for å fullstendig etterligne denne strategien og implementere den på en myrlignende robot."

Dupeyroux og hans team tilbrakte to år å utvikle et optisk kompass som kapitaliserer på det samme polariserte lyset som Cataglyphis ørkenmyrer bruker til å reise hundrevis av meter på jakt etter mat, før de deretter går tilbake til sin rede i en rett linje uten å gå seg vill. I kombinasjon med trinntellingskapasitet, gir kompasset AntBot muligheten til å utforske terrenget, akkurat som ørkenmyrene, som dekker opptil 14 meter før det går tilbake til basen, i seg selv, i en enkelt centimeter. For å oppnå denne typen spøkende nøyaktighet lagde ingeniørlaget AntBot gjennom seks måneders utendørs navigasjonsoppgaver, og løp 52 prøvelser gjennom vintermånedene, under frysende temperaturer med høy vind.

Det svimlende regimet viste at AntBot med sine seks ben og lettvekt kunne lykkes der GPS-pålitelige autonome roboter ikke kunne - i spesielt robust terreng, katastrofebyter og tettbefolket byområder, med det eventuelle håpet om utenlandsk undersøkelse som ble lagt til det allerede imponerende liste.

"Vi ønsket å gi robotteknikk med robuste og pålitelige navigasjonssystemer," forklarer Dupeyroux. Industristandarden for GPS kan fungere for kjøretøy, men er ikke egnet for små roboter. Og GPS-avhengighet av godt vær betyr at det er et gap i utforskende robotteknikk som må fylles, og snarest. For å bidra til å oppmuntre til bredere innovasjon, er AntBot et åpen kildekodeprosjekt nå, med en ramme bygget fra 3-D-utskriftsteknikker på mindre enn to uker.

Dupeyrouxs lag håper også at suksessen til AntBot vil inspirere ingeniørgrupper til å omfavne atferdsundersøkelser til arter vi ellers kan skrive ned, hvis egne biologiske innovasjoner kan endre måtene vi navigerer på i verden.