Blind-Höhle Fisch inspiriert neue Roboter-Sensorik
Roboter-u-Boote mit sensorischen Systemen inspiriert durch blinde Höhle konnte Fisch
dazu beitragen Sie, die Droiden mehr Autonomie.
Obwohl Roboter, korrosiven und toxischen verarbeiten können Gase, Feuchtigkeit, Schmutz
und alles in Ordnung, sie in der Regel nur ihre Arbeit tun, wenn können Keime jeder Schritt
ist genau im Voraus programmiert. Autonome Roboter
auf der anderen Seite könnte etwas intelligent zu reagieren ihre
Umgebung, und ihre Aufgaben weitgehend selbständig – oder bei
Das ist zumindest die Hoffnung.
Ein Schlüssel zur Autonomie ist die Entwicklung der Sinnesorgane, die es ermöglichen
Roboter, die Situationen zu erkennen, sind sie in Erfüllung ihrer Aufgaben.
Raue Umgebungen können konventionelle Sinne mit Staub oder Dämpfe überwältigen,
also neue Sinne gefordert werden könnten, darunter auch solche Menschen aber, die keinen
im Tierreich sind an anderer Stelle gefunden werden.
Ein Lieblings Kreatur von Forschern an der University of Technology
München in Deutschland ist der blinde mexikanischen Höhle Fisch, eine Unterart des Astyanax
Mexicanus. Diese unterirdische Kreatur hat keine Notwendigkeit für das sehen in der
Dunkelheit, und als er seine Augen entartet reift.
Unabhängig davon hat es problemlos navigieren seinen pechschwarzen Lebensraum
mit seiner Seitenlinie, ein Organ, das auch bei Haien, findet andere
Fisch und einige aquatischen Amphibien.
Die Seitenlinie
Die seitlichen
Linie, die nicht existent in Landtiere, erstreckt sich über beide
Seiten des Körpers. Es besteht aus Hunderten bis Tausenden von fine
Sinneshärchen befindet sich auf der Waage oder in winzigen Kanälen unter der Haut.
Sie helfen, Kreaturen, die kleinste Schwankungen in Wasser-Strömung wahrzunehmen und
Druck, erzeugen sehr detaillierte Bilder von ihren unmittelbaren
Umgebung, auch im trüben Wasser und bei einer Reihe von über die Länge des
Ihre Körper. Die Seitenlinie-System lässt sich zeigen, wo
Hindernisse liegen, wo Gefahren lauern und wo Beute soll gefunden werden.
In Bezug auf Präzision ist die Seitenlinie vergleichbar mit der menschlichen
Innenohr, wo Hunderttausende von feinen Sinneshärchen ermöglichen
Töne zu unterscheiden. Beispielsweise Krallenfrosch die afrikanische Frosch Xenopus
Laevis können die Seitenlinie um genießbar und ungenießbar zu unterscheiden
Insekten auf der Grundlage von Wasser übertragene Vibrationen.
Künstliche Seitenlinien erweisen sich als besonders hilfreich für Roboter-u-Boote,
wie Sichtbarkeit unter Wasser beschränkt sich oft auf wenige Zoll. Die Infrarot
Detektoren, die landen
Roboter verwenden häufig neben Kameras um zu identifizieren, ihre
Umgebung arbeiten auch schlecht Unterwasser und drahtlose Kommunikation
dass Roboter verwenden, um Hilfe von Leuten Reisen schlecht bekommen könnte
unter Wasser.
"Ein Unterwasser-Roboter ist so viel als ein Fahrzeug auf dem Mars"
sagte der Forscher Stefan Sosnowski, Elektroingenieur an der
Der technischen Universität München.
Snookie
Forscher haben jetzt einen experimentelle Unterwasser-Roboter entwickelt.
genannt "Snookie" – benannt nach einer Spezies Barsch mit einer markanten
Seitenlinie – das kann sich in trüben Gewässern mit einer künstlichen orientieren
inspiriert von der Seitenlinie Sinnesorgan.
Der Roboter, hergestellt aus Kunststoff und Aluminium, ist etwa 32 Zoll lang
und 12 Zoll breit. Es hat sechs Propeller zu helfen Laufwerk und positionieren Sie es
und Führung von Sensoren in seiner abgerundeten gelben Nase gepackt.
"Snookie musste klein genug werden so gestaltet, dass sie behandelt werden kann
leicht und, dass es in kleinen Betrieben kann Räume aber auch groß genug, dass alle
die Elektronik und Stromversorgung hinein passen", sagte der Forscher J. Leo
Van Hemmen, eine theoretische Biophysiker der TU
München
Biophysiker Jan-Moritz Franosch, auch an der Universität
Technologie München und seinen Schülern geholfen, eine künstliche Lateral zu entwickeln
Linie für Snookie, ermöglicht es, Hindernisse und Bewegungen in erkennen die
Wasser eine Handbreit vor der Nase und auf beiden Seiten. Bei
Abständen von einem Zehntel einer Sekunde und mit nur einer winzigen Menge an
elektrische Energie können die elektronischen Sensoren im System erkennen.
Schwankungen der Geschwindigkeit von weniger als einem Prozent.
"Es gibt keine Geschwindigkeit Sensoren im Handel erhältlich, passen unsere
Bedürfnisse,"sagte Franosch. "Deshalb sind wir immer noch die Sensoren konstruieren,
Obwohl inzwischen existieren Prototypen."
Jedoch ist nicht der komplizierte Teil dieses Systems sensing mit
die Umwelt, sondern verarbeiten diese Signale eine komplette erstellen
Bild von der Umgebung, erklärt der Forscher. Unterschiede
im Druck sind viel härter als Lichtwellen genau festmachen.
Van Hemmen und seine Kollegen sind die Algorithmen erforschen, die Tiere sind
Kabel mit ihrer Umwelt und Entwicklung Hardware analysieren und
Software zu ermöglichen, Roboter, sie nachzuahmen.
Vom Meer in Richtung Kanalisation
Die Forschung über Snookie könnte zu autonomen Unterwasser-Roboter
für eine Vielzahl von Operationen. In der Tiefsee können sie untersuchen
Schiffswracks und Flugschreiber nach Flugzeugkatastrophen lokalisieren. Mehr
nüchtern, könnte sie auch Panzer und Kanalisation überprüfen
Rohre.
"Snookies begleiten könnte auch Taucher als Partner für Sicherheit-
zu tragen Ersatzteile Druckluft-Flaschen, oder Taucher durch
zusätzliche Ausrüstung,"sagte van Hemmen.
Umso heikler Seitenlinien finden konnte auch Verwendungen auf dem Land,
bietet eine billigere Alternative zu laser-Scanner Land Roboter derzeit
Verwenden Sie, um ihren Weg durch ihre unmittelbare Umgebung van Hemmen das Gefühl
zur Kenntnis genommen.
Im Gegensatz zu Laserscanner wird nicht Seitenlinien andere Roboter blind. So ein
Ergebnis, "viele kleine Snookies könnte in einem Schwarm betreiben und
Ihre Umgebung erforschen autonom in einer gemeinsamen Anstrengung"van Hemmen
sagte.
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