Yon kontwolè enspire plant ki ta ka fasilite operasyon an nan bra robotik nan anviwònman mond reyèl la

Anpil sistèm robotik ki egziste deja tire enspirasyon nan lanati, repwodui atifisyèlman pwosesis byolojik, estrikti natirèl oswa konpòtman bèt yo reyalize objektif espesifik. Sa a se paske bèt ak plant yo natirèlman ekipe ak kapasite ki ede yo siviv nan anviwònman respektif yo, e ki ka konsa tou amelyore pèfòmans nan robo deyò nan anviwònman laboratwa.

Enrico Donato, youn nan chèchè yo ki te pote soti, "bra robot mou yo se yon nouvo jenerasyon manipilatè robotik ki pran enspirasyon nan kapasite manipilasyon avanse òganis 'san zo' yo montre, tankou bra poulp, kòf elefan, plant, elatriye. etid la, te di Tech Xplore. "Tradwi prensip sa yo nan solisyon jeni rezilta nan sistèm ki fèt ak materyèl fleksib ki lejè ki ka sibi lis deformation elastik yo pwodwi konfòme ak mouvman abil. Akòz karakteristik sa yo dezirab, sistèm sa yo konfòme yo ak sifas yo epi yo montre solidite fizik ak operasyon san danje pou moun nan yon pri ki kapab ba.”

Pandan ke bra robo mou yo ka aplike nan yon pakèt pwoblèm nan mond reyèl la, yo ta ka patikilyèman itil pou otomatize travay ki enplike rive nan kote vle ki ta ka inaksesib a robo rijid. Anpil ekip rechèch te dènyèman ap eseye devlope contrôleur ki ta pèmèt bra fleksib sa yo efektivman atake travay sa yo.

"Anjeneral, fonksyone nan kontwolè sa yo depann sou fòmilasyon enfòmatik ki ka kreye yon kat valab ant de espas operasyonèl nan robo a, sa vle di, espas travay ak espas actuator," Donato eksplike. "Sepandan, bon fonksyone kontwolè sa yo jeneralman depann sou vizyon-feedback ki limite validite yo nan anviwònman laboratwa, mete restriksyon sou deplwayabilite sistèm sa yo nan anviwònman natirèl ak dinamik. Atik sa a se premye tantativ pou simonte limit sa a ki pa abòde ak pwolonje rive nan sistèm sa yo nan anviwonman san estrikti."

Donato te di: "Kontrèman ak move konsepsyon ke plant yo pa deplase, plant yo aktivman ak entansyonèlman deplase soti nan yon pwen nan yon lòt lè l sèvi avèk estrateji mouvman ki baze sou kwasans. "Estrateji sa yo tèlman efikas ke plant yo ka kolonize prèske tout abita sou planèt la, yon kapasite ki manke nan wayòm bèt la. Enteresan, kontrèman ak bèt, estrateji mouvman plant yo pa soti nan yon sistèm nève santral, men pito, yo leve akòz fòm sofistike nan mekanis enfòmatik desantralize.

Estrateji kontwòl ki soutni fonksyònman kontwolè chèchè yo ap eseye repwodui mekanis desantralize sofistike ki soutni mouvman plant yo. Ekip la espesyalman itilize zouti entèlijans atifisyèl ki baze sou konpòtman, ki konpoze de ajan enfòmatik desantralize konbine nan yon estrikti anba-up.

"Kado kontwolè bio-enspire nou an se nan senplisite li yo, kote nou eksplwate fonksyonalite mekanik fondamantal bra robo mou yo jenere konpòtman an jeneral rive," Donato te di. "Espesyalman, bra robo mou a gen ladann yon aranjman redondants nan modil mou, yo chak aktive atravè yon triyad aktuateur radial ranje. Li se byen li te ye ke pou yon konfigirasyon konsa, sistèm nan ka jenere sis direksyon koube prensip."

Ajan enfòmatik ki soutni fonksyònman kontwolè ekip la eksplwate anplitid la ak distribisyon konfigirasyon actuator pou repwodui de diferan kalite mouvman plant yo, ke yo rekonèt kòm circumnutation ak fototropism. Sikonnutasyon yo se osilasyon yo obsève souvan nan plant yo, pandan y ap fototropism se mouvman direksyon ki mennen branch oswa fèy yon plant pi pre limyè a.

Kontwolè a te kreye pa Donato ak kòlèg li yo ka chanje ant de konpòtman sa yo, reyalize kontwòl la sekans nan bra robotik ki kouvri atravè de etap. Premye nan etap sa yo se yon faz eksplorasyon, kote bra yo eksplore anviwònman yo, pandan y ap dezyèm lan se yon faz rive, kote yo deplase pou rive nan yon kote ou vle oswa objè.

Donato te di: "Petèt retire ki pi enpòtan nan travay patikilye sa a se ke sa a se premye fwa redondant bra robo mou yo te pèmèt rive nan kapasite deyò nan anviwònman an laboratwa, ak yon kad kontwòl trè senp. "Anplis de sa, kontwolè a aplikab a nenpòt ki mourobobra bay yon aranjman aksyon menm jan an. Sa a se yon etap nan direksyon pou itilizasyon deteksyon entegre ak estrateji kontwòl distribye nan robo kontinyèl ak mou."

Jiskaprezan, chèchè yo te teste kontwolè yo nan yon seri tès, lè l sèvi avèk yon bra modilè ki kondwi sou kab, ki lejè ak mou ak 9 degre libète (9-DoF). Rezilta yo te trè pwomèt, kòm kontwolè a pèmèt bra a tou de eksplore anviwònman li yo ak rive nan yon kote sib pi efikas pase lòt estrateji kontwòl yo pwopoze nan tan lontan an.

Nan lavni, nouvo kontwolè a ta ka aplike nan lòt bra robotik mou epi teste nan tou de anviwònman laboratwa ak mond reyèl la, pou plis evalye kapasite li nan fè fas ak chanjman dinamik anviwònman an. Pandan se tan, Donato ak kòlèg li yo planifye pou devlope estrateji kontwòl yo pi lwen, pou li ka pwodwi plis mouvman bra robotik ak konpòtman.

Donato te ajoute: "Kounye a, nou ap chèche amelyore kapasite kontwolè a pou pèmèt konpòtman ki pi konplèks tankou swivi sib, mare tout bra, elatriye, pou pèmèt sistèm sa yo fonksyone nan anviwònman natirèl pou peryòd tan ki long.