پهپادهایی كه همانند زنبور پرواز كرده و فرود می آیند

پهپادهایی كه همانند زنبور پرواز كرده و فرود می آیند

دانشمندان ˮدانشگاه فناوری دلفتˮ هلند و ˮدانشگاه علوم کاربردی وستفالنˮ آلمان روشی را بوجود آورده اند که توسط آن هواپیماهای بدون سرنشین/ پهپادها می توانند یاد بگیرند که چگونه همانند زنبور پرواز کنند و با اجسام برخورد نکنند یا از آنها دوری کنند و همانند آنها به آرامی فرود آیند.


به گزارش گردو دانلود به نقل از ایسنا و به نقل از اینوویشن اوریجینز، حشرات هنگام پرواز و فرود از تکنیکی به نام "شار نوری" استفاده می نمایند. آنها می توانند از راه میدان دید خود سرعت حرکت اشیا را تعیین کنند. بعنوان مثال هنگام فرود آنها درک می کنند که با چه سرعتی در حال نزدیک شدن به یک برگ یا چمن هستند. آنها با کاهش بموقع سرعت خود می توانند یک فرود آرام انجام دهند.
پهپادها و سایر ربات های پرنده برای پرواز به حسگرها و پردازنده هایی که بر روی آنها تعبیه می شود، نیاز دارند. بدیهی است که اگر این پهپادها به سیستم های ناوبری بیشتری مجهز باشند، پرواز بهتری خواهند داشت. اما نکته ای که از طرف دیگر با آن مواجه خواهند شد هم این خواهد بود که سنگین تر و بزرگ تر خواهند شد. بنا بر این دانشمندان این مطالعه آغاز به بررسی این مورد کردند که چگونه حشرات بدن خویش را در هنگام عبور از پیچ و خم و فرود آمدن روی گل ها، برگ ها و شاخه ها کنترل می کنند.
"گویدو دی کرون"(Guido de Croon) استاد میکروخودروهای هوایی الهام گرفته از فرآیند زیستی و نویسنده ارشد مقاله اظهار داشت: ما کار خویش را با بررسی روش شار نوری و استراتژی های ساده و زیبایی که حشرات پرنده استفاده می نمایند آغاز کردیم اما در ادامه دریافتیم که این کار دشوارتر از تصور ما است. بعنوان مثال در یک زمان ربات های پرنده ما فرود نمی آیند اما همچنان در آسمان در حال حرکتند و به عبارت دیگر تنها بالا و پایین می روند. دو مشکل اساسی در اینجا وجود دارد و آن این است که شار نوری فقط اطلاعات ترکیبی در مورد فاصله و سرعت را فراهم می آورد و به صورت جداگانه نمی توان از آن اطلاعاتی در مورد مسافت یا سرعت به دست آورد. بعنوان مثال اگر دو پهپاد در شرف فرود آمدن باشند و یکی از آنها دو برابر سریع تر از دیگری در حال پرواز باشد و بیشتر هم ارتفاع گرفته باشد هر دو شار نوری یکسانی را درک می کنند. با این وجود آنها باید به واگرایی در حال تغییر شار نوری پاسخ دهند. اگر یک پهپاد هنگام فرود پاسخ های خویش را متناسب با ارتفاع خود تنظیم نکند، هیچگاه روی زمین فرود نخواهد آمد بلکه تنها در آسمان تنها نوسان خواهد نمود.
محققان می گویند، شار نوری در جهت پرواز پهپاد یا ربات بسیار ناچیز است و این امر تشخیص موانع را بسیار دشوار می کند. شار نوری الگوی حرکت آشکار اشیاء، سطوح و لبه ها در یک صحنه بصری است که ناشی از حرکت نسبی بین یک ناظر و یک صحنه است. شار نوری را همینطور می توان بعنوان توزیع سرعت آشکار حرکت در الگوی روشنایی در یک تصویر هم معرفی نمود.
برای حل این مشکل، ایده آموزش ربات هایی که مجهز به هوش مصنوعی(AI) برای تخمین مسافت هستند، به ذهن محققان رسید. دانشمند اخیراً نظریه ای در این زمینه مطرح کرده بودند. به قول دی کرون، ربات های پرنده باید بتوانند با نوسان فعال، مسافت را تعیین کنند. با انجام این کار، ربات ها یاد می گیرند که بعنوان مثال چمن هنگام فرود از فاصله های مختلف چگونه بنظر می رسد یا هنگام پرواز از میان جنگل درک می کنند تنه های درختان چقدر با یکدیگر فاصله دارند.
"کریستوف دی واگتر"(Christophe De Wagter) یکی از محققان این مقاله در پایان اظهار داشت: این امر منجر به فرود بسیار سریع تر و نرم تر از قبل پهپادها می شود چون که پهپادها حالا می توانند موانع موجود در راه پرواز خویش را به صورت دقیق شناسایی کرده و به سادگی از کنار آنها رد شوند و با آنها برخورد نکنند.
این تحقیق همینطور بینش جدیدی در مورد هوش حشرات عرضه داد.
یافته های این مطالعه در مجله "Nature Machine Intelligence" منتشر گردید.




منبع:

1399/11/05
22:18:50
0.0 / 5
180
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۴