群体性人工智能机器人可模仿蚂蚁和大白鲨翻转跳跃 | 智能技术

发布日期:2019-08-03 10:00
EPFL的人工智能跳跃人工智能机器人名为Tribots,可以在平板上制作,然后折叠成三脚架折纸式形状。



小型人工智能机器人很吸引人,因为它们简单、便宜,并且很容易制作很多人工智能机器人。不幸的是,简单而便宜意味着每个人工智能机器人都不能做很多事情。为了弥补这一点,你可以做昆虫所做的事情--利用这种简单和低成本来制造大量简单的人工智能机器人,他们可以合作完成相对复杂的任务。

大多数具有昆虫般能力的人工智能机器人(如DASH及其家族)实在是太大而且太复杂而无法变成群体,因为制造大量的小型人工智能机器人,像电机这样的东西也不会起作用,因为它们是如此昂贵。

那么,问题是如何制造出一群价格便宜的小型人工智能机器人,这种小型人工智能机器人具有类似昆虫的机动性,不需要电机就可以绕过,而且EPFL的Jamie Paik的可重构人工智能机器人实验室有一个答案,受到陷阱蚂蚁的启发。

如果你对疯狂的蚂蚁特别感兴趣,你可以阅读这篇关于它们的2006年论文,但是如果你只是想听到最重要的一点,那就是陷阱颌蚂蚁可以通过咬着地面,在短短0.06毫秒内,他们的半毫米长的下颌骨可以以每秒64米的最高速度关闭,这可以达到大约100,000克的加速度。咬着地面导致蚂蚁的头部以蚂蚁本身体重的300倍的力量向后弹回,从而使蚂蚁向上发射。蚂蚁可以垂直飞行8厘米,水平可以飞行15厘米--这对于一只只有几毫米长的蚂蚁来说非常重要。

EPFL的机器人,名为Tribots,看起来怎么都不像陷阱颌蚂蚁。它们大约5厘米高,每块重10克,可以在平板上建造,然后折成三脚架形状,折纸式。或者也许它是kirigami,因为涉及到一些切割。Tribots完全自主,意味着它们具有板载电源和控制功能,包括接近传感器,可以检测物体并避开它们。



使用两种不同的形状记忆致动器(弹簧和闩锁,类似于蚂蚁颚的工作方式),Tribots可以使用一系列可以适应的不同技术来移动他们所处的地形,包括:
  • 垂直跳跃的高度
  • 水平跳跃的距离
  • 翻筋斗跳跃清除障碍
  • 在短跳的纹理地形上行走(称为“flic-flac”行走)
  • 在平坦的表面上爬行
Tribot的最大垂直跳跃是14厘米(高度的2.5倍),水平方向可以跳跃大约23厘米(几乎是其长度的4倍)。Tribot在这些运动中实际上非常有效,运输成本远低于类似尺寸的机器人,与昆虫本身相当。 

小型Tribots团队一起工作,可以完成单个机器人不能独自完成的任务。一个例子是将重物推动一定距离。事实证明,你需要五个Tribots来完成这个任务--一个领导机器人,两个工人机器人,一个用于测量物体被推动距离的监视机器人,然后是一个信使机器人来传递障碍物周围的通信。



五个Tribots合作将一个物体移动到一个理想的位置,使用领导者、两个工人、一个监视器和一个信使机器人之间的协调。当监视器测量对象的相对位置时,领导者命令两个工人机器人推动对象。当对象阻止领导者和监视器之间的双向链接时,信使维护通信链接。

研究人员承认,硬件的当前版本几乎在各个方面都受到限制(移动性、传感和计算),但它能够合理地证明该概念的可能性。未来的计划是自动化制造,使用按需制造计划来制造这些机器人。