崎岖的地形海狸式自动机器人没问题

自动机器人在工厂和其他人造空间中表现出色，但它们与自然的随机性相抗衡。

为了帮助这些机器克服不平坦的地形和其他障碍，布法罗大学的研究人员已经转向海狸，白蚁和其他动物构建结构以响应简单的环境线索，而不是遵循预定的计划。

“当一个海狸建造一座大坝时，它没有遵循蓝图。相反，它正在对流动的水作出反应。它试图阻止水流动，”UB工程学院计算机科学与工程助理教授Nils Napp博士说。和应用科学。“我们正在开发一种自动机器人系统，其行为类似。机器人持续监控并修改其地形，使其更具移动性。”

本周将在机器人：科学与系统会议上发表的一项研究中描述了这项工作。这项工作可能对搜索和救援行动，火星车行驶式车辆和其他地区的行星探索产生影响。

这都是关于数学的

虽然该项目涉及动物和机器人，但其主要关注点是数学：特别是开发新算法 - 自我管理机器需要了解其环境和解决问题的规则集。

在受控环境(例如汽车工厂)中为自主机器人创建算法相对简单。Napp说，但在野外完成这一过程要困难得多，因为空间不可预测且模式更复杂。

为了解决这个问题，他正在研究耻辱，这是一种生物现象，用于解释从白蚁和海狸的行为到维基百科的流行的一切。

根据耻辱，白蚁构建的复杂巢穴不是定义明确的计划或深层沟通的结果。相反，它是一种间接协调。最初，白蚁会在一个随机点上沉积一个含有信息素的泥球。被信息素吸引的其他白蚁更有可能在同一地点掉落泥球。这种行为最终导致大型白蚁巢。

研究人员将此行为与维基百科和其他在线集体项目进行了比较。例如，一个用户在在线百科全书中创建一个页面。另一个用户将使用其他信息对其进行修改 该过程无限期地继续，用户构建更复杂的页面。

测试自动漫游车

使用现成的组件，Napp和他的学生们配备了一辆带有摄像头，定制软件和机器人手臂的迷你漫游车来抬起和存放物体。

然后他们创造了不平坦的地形 - 随机放置的岩石，砖块和碎片混凝土 - 来模拟龙卷风或地震等灾难后的环境。该团队还在模拟灾区周围放置了不同大小的手提大小的豆袋。

然后研究人员激活机器人，该机器人使用Napp开发的算法来持续监控和扫描其环境。它拾取豆袋并将它们存放在岩石，砖块和混凝土之间的孔和间隙中。最终袋子形成一个斜坡，允许机器人克服障碍物并到达其目标位置，一个平台。

“在这种情况下，它就像海狸使用附近的材料来构建。机器人从周围环境中获取线索，它将不断修改环境，直到它创建了一个斜坡，”Napp说。“这意味着它可以修复错误并对干扰做出反应;例如，讨厌的研究人员搞乱了半成品斜坡，就像海狸一样，修复了水坝的泄漏。”

在10次测试中，机器人从33个袋子移动到170个袋子，每次创建一个坡道，使​​其到达目标位置。

“就像动物一样，机器人可以完全自行操作，并对周围环境作出反应并改变其环境以适应其需要，”纳普说。

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