หุ่นยนต์และ AI ทางกายภาพ
โรบอทที่มีการออกแบบที่ซับซ้อนสามารถเดินผ่าน迷宫โดยไม่ต้องมีการควบคุมจากมนุษย์หรือซอฟต์แวร์
เพิ่ม Unite.AI ลงในแหล่งข้อมูลที่คุณต้องการบน Google
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย North Carolina State และมหาวิทยาลัย Pennsylvania ได้พัฒนาโรบอทที่สามารถเดินผ่านสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนโดยไม่ต้องมีการควบคุมจากมนุษย์หรือซอฟต์แวร์
บทความที่มีชื่อว่า “Twisting for Soft Intelligent Autonomous Robot in Unstructured Environments” ได้รับการตีพิมพ์ใน Proceedings of the National Academy of Sciences
การแสดงความฉลาดทางกายภาพ
Jie Yin เป็นนักวิจัยหลักของบทความและเป็นรองศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรมเครื่องกลและอวกาศ tại NC State
“โรบอทเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงแนวคิดที่เรียกว่า ‘ความฉลาดทางกายภาพ’ ซึ่งหมายความว่าด้วยการออกแบบโครงสร้างและวัสดุอัจฉริยะที่ช่วยให้โรบอทสามารถเดินผ่านสถานการณ์ต่างๆ ได้ โดยไม่ต้องอาศัยความฉลาดทางคอมพิวเตอร์” Yin กล่าว
โรบอทเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นจากวัสดุอีลาสโตเมอร์แบบเหลวในรูปของริบบิ้นที่มีการบิดเบี้ยว เมื่อริบบิ้นติดกับพื้นผิวที่มีอุณหภูมิ至少 55 องศาเซลเซียส ส่วนของริบบิ้นที่สัมผัสกับพื้นผิวจะหดตัว ในขณะที่ส่วนของริบบิ้นที่สัมผัสกับอากาศจะยังคงเหมือนเดิม ซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบกลิ้ง และเมื่อพื้นผิวร้อนขึ้น โรบอทจะเคลื่อนที่เร็วขึ้น
“สิ่งนี้เคยทำได้ก่อนหน้านี้ด้วยแท่งที่มีด้านที่เรียบ แต่สิ่งนี้มีข้อเสีย เมื่อแท่งสัมผัสกับวัตถุ จะหมุนอยู่กับที่” Yin กล่าว “โรบอทที่เราสร้างขึ้นในรูปของริบบิ้นที่มีการบิดเบี้ยวสามารถหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางเหล่านี้ได้โดยไม่ต้องมีการควบคุมจากมนุษย์หรือคอมพิวเตอร์”
การเดินผ่านโดยไม่ต้องมีซอฟต์แวร์
โรบอทสามารถทำสิ่งนี้ได้สองวิธี เมื่อส่วนหนึ่งของริบบิ้นสัมผัสกับวัตถุ จะหมุนเล็กน้อยเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง เมื่อส่วนกลางของโรบอทสัมผัสกับวัตถุ จะ “ติด” ซึ่งเป็นการปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ซึ่งทำให้ริบบิ้นกระโดดและปรับเปลี่ยนทิศทางก่อนที่จะลงจอด ริบบิ้นสามารถติดได้มากกว่าหนึ่งครั้งก่อนที่จะหาทิศทางที่ถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง
“ในแง่นี้ มันคล้ายกับโรบอทดูดฝุ่นที่หลายคนใช้ในบ้าน” Yin กล่าว “ยกเว้นโรบอทที่เราสร้างขึ้นนี้ได้รับพลังงานจากสภาพแวดล้อมและทำงานโดยไม่ต้องมีการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์”
Yao Zhao เป็นนักวิจัยหลักของบทความและเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ NC State
“การกระทำสองอย่างที่ทำให้โรบอทสามารถหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางได้ คือ การหมุนและติด ซึ่งทำงานบนความชัน” Zhao กล่าว “การกระตุกที่มีพลังมากที่สุดเกิดขึ้นเมื่อวัตถุสัมผัสกับส่วนกลางของริบบิ้น แต่ริบบิ้นจะยังคงติดแม้ว่าวัตถุจะสัมผัสกับริบบิ้นห่างจากส่วนกลางก็ตาม มันจะน้อยลงเมื่อไกลออกไปจากส่วนกลาง จนกระทั่งถึงหนึ่งในห้าของความยาวของริบบิ้นซึ่งจะไม่ติดเลย”
ทีมนักวิจัยได้ทำการทดลองหลายครั้งเพื่อแสดงให้เห็นว่าโรบอทรูปของริบบิ้นสามารถเดินผ่านสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนได้ พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าโรบอทเหล่านี้สามารถทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมที่เป็นทะเลทราย เนื่องจากสามารถปีนและลงสันเขาได้
“สิ่งนี้น่าสนใจและสนุกที่จะดู แต่ที่สำคัญกว่านั้น มันให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับวิธีการออกแบบโรบอทที่สามารถเก็บเกี่ยวพลังงานจากสภาพแวดล้อมและเดินผ่านสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนโดยไม่ต้องมีการควบคุมจากมนุษย์” Yin กล่าว
บทความนี้ยังได้รับการเขียนโดยนักศึกษาปริญญาเอกของ NC State ได้แก่ Yinding Chi, Yaoye Hong และ Yanbin Li รวมทั้ง Shu Yang ซึ่งเป็นศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Pennsylvania
