Při vývoji nových technologií se vědci často inspirují zvířaty a jinými živými organismy. To jim umožňuje napodobovat mechanismy, na jejichž vývoj měla evoluce stovky milionů let. Mohou tak okopírovat složité vzorce chování a pohybu, aby zvýšili výkonnost, efektivitu a schopnosti svých systémů. Nově to využili u robota inspirovaného bobrem.
Vědci vyrobili jednonohého robota inspirovaného bobrem. Plave jako ryba
Tým čínských a britských expertů na robotiku představil v odborném časopise Robotics and Autonomous Systems unikátního robota. Má sice jenom jednu nohu, ale ta mu stačí, aby se s ní obratně pohyboval ve vodě. Napodobuje při tom totiž pohyby bobra ve vodě; umí se je naučit pomocí systému specializované umělé inteligence.
„V této studii jsme vyvinuli přírodou inspirovanou metodu pro napodobení pohybu zvířat, která žijí pod vodou,“ uvedli vědci. „Tato metoda vychází především z jedné našich předchozích prací studujících pohyb bobrů.“
Vědci podobu robota ukázali jen v rámci jednoho diagramu
Podvodní roboti se vyvíjejí složitěji než ti, kteří chodí po souši – musejí totiž počítat s komplikovanou fyzikou hydrodynamiky. Přesné modelování jejich pohybu tak může být velmi složitý a náročný úkol, který vyžaduje značný výpočetní výkon.
Na rozdíl od jiných modelů pro řízení pohybu podvodních robotů, které byly představeny v minulosti, přístup navržený nyní ale tyto složité modely nevyžaduje. Opírá se o zjednodušená data o plaveckých pohybech bobrů – zejména ta o pohybu jejich kloubů. Na nich pak vědci postavili model, na němž se stroj učil základy plavání; vycházel při tom právě z fyziky kloubů a toho, co mu dovolí.
Ukázalo se, že hlavní výhodou je právě jednoduchost – k ní přispělo i rozhodnutí vybavit robota jen jednou nohou – díky ní byl stroj schopný naučit se pohyby velmi rychle a jeho pohyby byly opravdu efektivní.
Autoři studie věří, že jejich metoda by v budoucnosti mohla sloužit ke zlepšení výkonnosti a pohybů dalších jednonohých robotů určených už k praktickému provozu ve vodě. Kromě toho by jejich práce mohla inspirovat vývoj podobných přístupů k řízení pohybů dalších podvodních robotů.
„Rádi bychom také prozkoumali způsoby, jak zlepšit inteligenci pohybů robota při plavání pomocí posilovacího učení, a to nejen se zaměřením na rychlost plavání robota, ale také na stabilitu plavání, plánování trajektorie a vyhýbání se překážkám, a to vše v reálném podvodním prostředí,“ dodávají vědci.