산호초에 오기: 블루봇 떼

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산호초에 오기: 블루봇 떼

Bluebot 확장

사진: 자기 조직 시스템 연구 그룹.

외부 통제 없이 움직임을 조정할 수 있는 로봇 물고기 떼가 미국 하버드 대학의 과학자들에 의해 개발되었습니다.

그들은 이 혁신을 통해 특히 산호초와 같은 취약한 환경에서 환경 모니터링 작업을 수행할 수 있는 소형 로봇 수중 "군집"을 개발할 수 있기를 바라고 있습니다. 그들은 또한 그들의 "Bluebots"가 물고기 떼의 행동을 더 잘 이해할 수 있게 해준다고 말합니다.

물고기 떼는 먹이를 찾고, 이동하고, 포식자를 피하는 데 도움을 주기 위해 복잡하고 동기화된 행동을 사용하지만, 리더의 신호나 그들 사이의 의사소통에 의존하지 않는다고 팀은 말합니다. 대신, 각 물고기는 이웃이 하는 행동을 보고 스스로 결정을 내립니다.

과학자들은 처음으로 이 원리를 로봇 공학에 적용하여 Radhika Nagpal 교수의 실험실에서 개별 Bluebot으로 구성된 "Blueswarm"을 만들었습니다.

“로봇은 인간이 접근할 수 없거나 위험한 지역에 배치되는 경우가 많습니다. 인간의 개입이 불가능할 수도 있는 분야입니다.”라고 Harvard John A Paulson 공학 및 응용과학 대학(SEAS)과 Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering의 Florian Berlinger 연구의 첫 번째 저자는 말합니다.

“이러한 상황에서는 자급자족할 수 있는 고도로 자율적인 로봇 무리를 갖는 것이 정말 도움이 됩니다. 암시적 규칙과 3D 시각적 인식을 사용하여 우리는 GPS나 Wi-Fi와 같은 장치에 접근할 수 없는 수중에서도 높은 수준의 자율성과 유연성을 갖춘 시스템을 만들 수 있었습니다."

조정 시스템은 파란색 LED 조명을 기반으로 합니다. 각 Bluebot에는 2개의 카메라와 3개의 조명이 탑재되어 있습니다. 카메라는 근처 Bluebot의 LED를 감지하고 알고리즘을 사용하여 거리, 방향 및 방향을 결정합니다.

1월 22 2021

Berlinger는 "로봇을 통합하려면 각 Bluebot이 각 이웃의 위치를 ​​계산하고 중앙을 향해 이동합니다."라고 말했습니다. “로봇이 분산되기를 원한다면 Bluebots는 그 반대를 수행합니다. 우리가 아이들이 원을 그리며 학교처럼 수영하도록 하려면 시계 방향으로 바로 앞에 있는 빛을 따르도록 프로그램되어 있습니다.”

연구원들은 또한 간단한 수색 임무를 시뮬레이션할 수 있었습니다.

분산 알고리즘을 사용하여 Bluebots는 탱크가 감지할 수 있을 만큼 빨간불에 충분히 가까워질 때까지 탱크 전체에 퍼져 나갔습니다. 이로 인해 LED가 깜박이기 시작했고, 이어서 다른 Bluebot의 집계 알고리즘이 트리거되어 모두 신호 로봇 주위에 집계되었습니다.

이번 연구는 사이언스 로보틱스(Science Robotics)지에 게재됐다.

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