Francouzští vědci z Aix-Marseille Université vyrobili robota AntBot. Stroj se se v několika směrech inspiroval u pouštních mravenců. Dokáže se například orientovat v prostoru bez použití GPS.
Francouzští vědci z Aix-Marseille Université vyrobili robota AntBot. Zařízení, velké asi dvacet centimetrů, se v několika směrech inspirovalo u pouštních mravenců. Kromě toho, že má šest noh a podobný způsob pohybu, si od nich vypůjčilo také jejich jedinečné navigační schopnosti.
Tyto dovednosti, představené v nové studii zveřejněné ve středu v magazínu Science Robotics, by mohly jednoho dne umožnit robotům najít cestu zpět bez nutnosti používání konvenčních technik pro určování polohy, jako je GPS.
Inspirace v horké poušti
Roboti inspirovaní hmyzem či pavouky nejsou žádnou novinkou. Na rozdíl od strojů, využívajících k pohybu kola, nabízejí lepší schopnost průchodu v náročných terénních podmínkách. V tomto případě inspirace vzešla ze dvou druhů mravenců – saharským Cataglyphis fortis a australským Melophorus bagoti.
Podle vedoucího projektu Juliena Dupeyrouxe pouštní mravenci při hledání potravy cestují na velké vzdálenosti. Kvůli příliš horkému prostředí však nemohou pro návrat použít své čichové smysly. Tuto nevýhodu jim příroda kompenzovala orientací jiným způsobem.
„Klíčovým faktem je, že pouštní mravenci nemohou při hledání cesty spoléhat na feromonové stezky. Jakmile by molekuly dopadly na zem, okamžitě by byly zničeny extrémním teplem,“ uvedl Dupeyroux s tím, že teploty v poušti dosahují až 65 stupňů Celsia. „Během evoluce se pouštním mravencům vyvinuly smysly, které jim umožňují lokalizovat se vůči vstupu do hnízda.“
Mravenci s kompasem
Jinými slovy mravenci používají jiné triky, které jim dovolují pamatovat si a určit, kde je jejich domov vůči aktuální pozici. Jejich oči například obsahují unikátní fotoreceptory, které zachycují ultrafialové světlo ze slunce, polarizované rozptýlenými molekulami vzduchu. Tento vzor UV záření se mění podle toho, jak se slunce pohybuje po obloze.
Pouštní mravenci tak mají v podstatě „nebeský kompas“, který jim na základě sledování změn umožňuje určit směr pohybu. To jim spolu s vědomím o rychlosti a tom, kolik kroků udělali během své procházky, dovoluje odhadnout nejen vzdálenost, ale i směr k výchozímu bodu.
Dupeyroux a jeho tým využili tyto triky a vytvořili na 3D tiskárně plně autonomního robota AntBot, ovládaného počítačem Raspberry Pi. Poté ho posílali na náhodně generované procházky v různých prostředích a následně ho požádali o návrat domů.
Robot inspirovaný mravenci uspěl
AntBot byl s využitím jednoho nebo dvou triků převzatých od mravenců velmi úspěšný v nalezení nejrychlejší cestu zpět. Když ale zkombinovat tři metody z mravenčího světa, dokázal se vracet do výchozího bodu téměř bezchybně.
Zjištění naznačují, že AntBot neumí „myslet“ přesně jako mravenec – zčásti proto, že sami plně nerozumíme tomu, jak pouští mravenci používají všechny své navigační prvky. Ale téměř dokonalý výkon je rozhodně působivý, obzvláště proto, že robot byl vyroben s minimálními náklady.
Původní odhady počítaly s cenou až 85 000 dolarů (asi dva miliony korun), které by byly nutné k vytvoření senzorů plně napodobujících oči mravenců. Nakonec ale stačily méně složité senzory, které byly schopné replikovat unikátní fotoreceptory. Tím se povedlo snížit konečné náklady na přibližně 500 dolarů (cca 11 400 Kč).
Navigační know-how, které AntBot přináší, může najít uplatnění v dalších oborech, jako jsou dodávky zboží nebo chytrá auta. V ideálním případě by roboti mohli používat kombinaci různých navigačních metod včetně GPS. Triky AntBota poskytnou v určitých situacích řadu výhod oproti stávajícím metodám.
