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佐治亚理工学院的机器人专家正在通过名为SlothBot的树状机器人探索“作为设计范式的缓慢性”的思想

2021-05-11    阅读量:34080    新闻来源:互联网     |  投稿

机器人的固有特性(我会说)是运动的体现。对于机器人,我们倾向于将注意力更多地集中在运动上,而动态性最强的机器人会得到最多的关注。


这并不是说高度动态的机器人不值得我们注意,但是还有其他一些机器人哲学,尽管在视觉上不太令人兴奋,但在正确的情况下同样有价值中国机械网okmao.com


佐治亚理工学院的机器人学教授马格努斯·埃格斯泰特(Magnus Egerstedt)受到他在哥斯达黎加遇到的一些懒惰的启发,他通过一个名为SlothBot的树状机器人探索“慢速作为设计范式”的想法。


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既然机器人运动如此缓慢,为什么还要使用机器人呢?它可能非常节能,但绝对不比仅用螺栓固定在树上或其他物体上的静态感应系统更节能。


当然,机器人可以移动,但是它也会比少数可以覆盖类似区域的静态传感器昂贵(并且可靠性可能大大降低)。


但是,静态传感器的问题在于它们受到电源可用性的约束,并且在茂密的树冠下等环境中,您将无法使用太阳能电池板来延长其使用寿命。


如果您的目标是对小区域进行长时间研究(数周或数月或更长时间),则SlothBot在这种情况下会非常有用,因为它可以从树下爬出来寻找一些可以自我充电的太阳,享受日光浴一会儿, 


SlothBot是一个非常有趣的概念,我们不得不再向Egerstedt提出一些问题。


IEEE Spectrum:告诉我们您对树懒有何发现!


马格努斯·埃格斯泰特(Magnus Egerstedt):懒惰除了可爱之外,令人惊奇的是,它们为自己树立了成功的生态位,而缓慢不仅是可以接受的,而且实际上是有益的。


尽管他们的生活方式极端极端低能耗,但它们仍表现出许多有趣的,有时甚至是彻头彻尾的奇怪行为。而且,当您步伐缓慢时,与地域性,觅食或交配有关的行为看起来会大不相同。


您是否以某种方式利用了该机器人的设计的零散性?


可悲的是,懒惰的设计没有任何技术目的。但是,我们也将SlothBot视为扩展平台,让孩子们对机器人技术和/或保护生物学感到兴奋。而且让机器人看起来像树懒肯定不会受伤。


“对于需要长期,持久存在于环境中的用例(如监视任务),慢速是理想的选择。我可以想象缓慢的机器人会在整个生长周期中一直呆在农田上,或者悬浮在海底上以跟踪污染物或温度变化。”


-佐治亚理工学院Magnus Egerstedt


您能谈谈慢速作为设计范式吗?


SlothBot是更广泛的设计哲学的一部分,我已经开始将其称为“机器人生态学”。


在生态学中,个人与其环境/栖息地之间的联系起着核心作用。在机器人技术领域也应如此。必须在要部署机器人的环境中了解机器人的设计。


而且,如果您的任务要长期存在于变化缓慢的环境中,那么缓慢似乎是正确的选择。对于需要在环境中长期持久存在的用例,例如对于监视任务(环境本身在不断变化)的情况,慢速是理想的选择。


我可以想象缓慢的机器人会在整个生长周期中一直呆在农田中,或者悬浮在海底上以跟踪污染物或温度变化。


懒惰如何激发SlothBot的功能?


它的动作受我们称为生存约束的支配。这些限制条件确保SlothBot始终能够到达阳光充足的地方进行充电。我们赋予机器人的实际性能目标是最大程度地减少能耗,即在生存限制的基础上不做任何事情。


在大多数情况下,机器人只是坐在树下,测量各种东西,似乎什么也没做,就像树懒一样。每当SlothBot移动时,它就不会按照固定的时间表移动。相反,它之所以运动是因为它必须为了“生存”。


您想如何改善SlothBot?


我有几个指导要参加SlothBot。一种是使传感器套件更丰富,以确保它可以成为一种多功能且有用的科学仪器。另一个方向涉及到小型化-我很想看到一堆小的SlothBots在雨林中某处的树木中“生活”多年,提供有关生态系统状况的实时数据。


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