Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki (MIT) araştırmacılar, arınınkine benzer uçuş özelliklerine ve hızlara sahip, kanat çırpan mikro uçan bir robot geliştirdi. Yapay zeka tabanlı, biyo-ilhamlı uçuş kontrolü, kanat çırpan robotun tutarlı yörüngelerde uçmasını ve takla atma gibi akrobatik uçuş manevraları gerçekleştirmesini sağlıyor.
Reklamdan sonra devamını okuyun
MIT bilim insanları, Science Advances dergisinde yayınlanan “Derin öğrenilmiş sağlam tüp modeli tahmin kontrolü yoluyla böcek ölçeğinde kanat çırpan hava robotlarında akrobasi manevralar” adlı çalışmada, MIT uçan robotunun yalnızca 40 mm x 40 mm x 9 mm ölçülerinde ve 750 mg ağırlığında, yani bir ataştan daha hafif olduğunu yazıyor. Birbirinden bağımsız hareket eden dört kanat, robotu havaya kaldırır ve bunların her biri, 330 Hz çırpma frekansında bir dielektrik elastomer aktüatör (DEA) tarafından hareket ettirilir. Yönleri kontrol etmek için yalnızca bireysel kanatların sapmaları değiştirilir. DEA esasen ince plastik nanotüp elektrotlarla birleştirilmiş dielektrik elastomer katmanlardan oluşur. Robotun uzaydaki konumu harici bir hareket yakalama sistemi aracılığıyla izleniyor, böylece uçan robot herhangi bir sensöre ihtiyaç duymuyor ve şu anda yalnızca laboratuvarda uçabiliyor.
Yapay zekaya sahip uçuş kontrolörü
Böceklerin uçma becerilerini taklit edebilmek için yüksek hızlar, frenleme manevraları ve hızlı yön değişiklikleri gereklidir. Bunu başarmak için verimli ve hızlı çalışan bir uçuş kontrol cihazının yaratılması gerekiyordu.
İlk olarak araştırmacılar, robotun davranışını tahmin etmek ve bir yörüngeyi güvenli bir şekilde takip edebilmesi için en uygun eylem sırasını planlamak için dinamik bir matematiksel model kullanan bir model tahminli denetleyici geliştirdiler. Planlayıcı, robotun üretebileceği kuvvet ve tork gibi donanım sistemik sınırlamalarını dikkate alır.
Araştırmacılar bu planlayıcıyı kullanarak derin öğrenme modeline dayalı bir politika geliştirdiler. Bu politika robotun karar vermesi için kullanılır. Ona nereye uçacağını ve nasıl uçacağını söyler. Güçlü bir uçuş kontrolörü için hesaplama açısından verimli bir yapay zeka modeli oluşturmak amacıyla taklit öğrenme sürecini kontrol etmek için bunu kullandılar.
Mikro kanat çırpan robotun önceki modeliyle karşılaştırıldığında bu yaklaşım, yeni robotun yüzde 447 daha hızlı uçmasını ve yüzde 225 daha hızlı hızlanmasını sağlıyor. Robot 7,1 km/saate kadar hıza ulaşıyor ve maksimum 11,7 m/s2 hızla hızlanıyor. Bu onun havadan atlamalar, hızlı dönüşler ve taklalar dahil olmak üzere zorlu akrobatik uçuş manevralarını gerçekleştirmesine olanak tanır.
Örneğin kanat çırpan robot 11 saniye içinde on takla attı. Robot yörüngesinden yalnızca dört ila beş santimetre saptı. Araştırmacılar ayrıca robotun ani hızlanma ve frenleme manevraları yapmasını da sağladılar. Böcekler bunu kendilerini yönlendirmek ve çevrelerini daha iyi algılamak için kullanırlar.
Reklamdan sonra devamını okuyun
MIT bilim insanları, kameraların ve diğer sensörlerin doğrudan robotun içine yerleştirilmesiyle bunun robotun uzayda kendisini yönlendirmesine de yardımcı olabileceğine inanıyor. Böylece harici bir hareket yakalama sistemine artık gerek kalmayacak ve mikro kanat çırpan robot, örneğin kurtarma görevlerinde kullanılmak üzere laboratuvarın dışında serbestçe uçabilecek.
(olb)
Bir yanıt yazın