پهپادهایی که همانند زنبور پرواز کرده و فرود می آیند

عاشق وب: دانشمندان ˮدانشگاه فناوری دلفتˮ هلند و ˮدانشگاه علوم کاربردی وستفالنˮ آلمان روشی را به وجود 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 عاشق وب 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 بوسیله 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 نیز این خواهد بود که سنگین تر و بزرگ تر خواهند شد. بنابراین دانشمندان این مطالعه آغاز به بررسی این مساله کردند که چگونه حشرات بدن خودرا 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 پروسه زیستی و نویسنده ارشد مقاله اظهار داشت: ما کار خودرا با بررسی روش شار نوری و استراتژی های ساده و زیبایی که حشرات پرنده استفاده می نمایند شروع 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 بطور 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 نیز 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 خودرا متناسب با ارتفاع خود تنظیم نکند، هیچ گاه روی زمین فرود نخواهد آمد بلکه تنها در آسمان تنها نوسان خواهدنمود.
پژوهشگران 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 همین طور می توان بعنوان توزیع سرعت آشکار حرکت در الگوی روشنایی در یک تصویر نیز معرفی نمود.
برای حل این مشکل، ایده آموزش ربات هایی که مجهز به هوش مصنوعی(AI) برای تخمین مسافت هستند، به ذهن پژوهشگران رسید. دانشمند اخیراً نظریه ای در این زمینه مطرح کرده بودند. بگفته 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 به نظر می آید 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 پژوهشگران این مقاله در آخر اظهار داشت: این امر منجر به فرود بسیار سریع تر و نرم تر از قبل پهپادها می شود چونکه پهپادها حالا می توانند موانع موجود در راه پرواز خودرا بطور دقیق شناسایی کرده و به آسانی از کنار آنها رد شوند و با آنها برخورد نکنند.
این تحقیق همین طور بینش جدیدی در مورد هوش حشرات ارائه داد.
یافته های این مطالعه در مجله “Nature Machine Intelligence” منتشر گردید.

منبع: عاشق وب