ยาวและบางและโยกย้ายเป็นกลยุทธ์ที่ประสบความสำเร็จอย่างมากกับสัตว์เพราะ มาถึงแล้ว สัตว์มากหรือน้อย หุ่นยนต์อิจฉาชีววิทยาตลอดไปสังเกตสิ่งนี้และใช้เวลาหลายทศวรรษในการพยายามสร้างหุ่นยนต์เวอร์ชั่น งู– Sal– หนอนและอื่น ๆ แม้ว่างูของหุ่นยนต์ส่วนใหญ่และสิ่งที่เราเคยเห็นประสบความสำเร็จ แต่บางตัวก็ประสบความสำเร็จ การบรรเทานี่คือสิ่งที่คุณทำเมื่อคุณมีหุ่นยนต์ที่มีกลยุทธ์การเคลื่อนไหวใหม่ แต่ไม่มีแอปพลิเคชันที่ชัดเจนอื่น ๆ

Dan Goldman แห่ง Georgia Tech ศึกษาการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ที่ได้รับแรงบันดาลใจทางชีวภาพเสมอ แค่ใครปรากฎว่านี่เป็นเวลาที่ใช้ในการพัฒนาหุ่นยนต์ยาวบางและโยกย้ายด้วยกรณีการใช้งานเชิงพาณิชย์ที่มีศักยภาพ Goldman Sachs เป็นเจ้าของการเริ่มต้นใหม่ของแอตแลนตา เทคโนโลยีหุ่นยนต์ควบคุมภาคพื้นดิน (GCR) สิ่งนี้จะเป็นสัตว์ขาปล้องหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ที่นำมาสู่การจัดการพืชผล

https://www.youtube.com/watch?v=KVM4AK_Z_0C– YouTube

ฉันไม่แน่ใจว่าชื่อของคุณคืออะไร – หุ่นยนต์ ยักษ์ ฉันคิดว่ามันอาจจะเป็นคำอธิบายที่ง่ายที่สุด? แต่ Goldman Sachs บอกเราว่าเขาไม่คิดว่าหุ่นยนต์ของเขาจะได้รับแรงบันดาลใจจากสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับรูปแบบ “autophysics” ของระบบชีวฟิสิกส์ “ ฉันชอบที่จะดูความคิดของสัตว์อย่างใกล้ชิด” โกลด์แมนกล่าว “ เราใช้โมเดลเหล่านี้เพื่อทดสอบหลักการชีววิทยาค้นพบปรากฏการณ์ใหม่ ๆ ในพวกเขาจากนั้นนำข้อมูลเชิงลึกเหล่านั้นมาสู่หุ่นยนต์แข็งที่สามารถอยู่นอกห้องแล็บได้”

หุ่นยนต์สำหรับการจัดการพืชผล

หุ่นยนต์นั้นไม่ซับซ้อนอย่างน้อยก็ถึงระดับความซับซ้อนของหุ่นยนต์ ประกอบด้วยหัวที่มีเซ็นเซอร์บางส่วนและหลายส่วนที่มีการเชื่อมต่อสายเคเบิลเดียวกันแต่ละอันมีมอเตอร์หลายตัวสำหรับกำลังขา บนพื้นผิวนี่เป็นอิสระในระดับสูง แต่ด้วยเทคนิคการควบคุมที่ค่อนข้างง่ายคุณจะได้รับประสิทธิภาพที่ไม่คาดคิด

“ เช่นเดียวกับหุ่นยนต์งูหุ่นยนต์ Centipede เป็นนักว่ายน้ำโดยทั่วไป” โกลด์แมนกล่าว ความแตกต่างที่สำคัญคือการเพิ่มขาจะขยายสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันซึ่งหุ่นยนต์ว่ายน้ำสามารถเคลื่อนที่ได้ รูปแบบที่ถูกต้องของการยกและลดขาสร้างแรงขับของเหลวที่ช่วยให้หุ่นยนต์ผลักออกมากขึ้นเมื่อมันเคลื่อนที่เพื่อให้การเคลื่อนไหวของมันสอดคล้องและเชื่อถือได้มากขึ้น “ เราสร้างกลไกใหม่เพื่อขับเคลื่อนคนขับจากกึ่งกลางของหุ่นยนต์ไปด้านข้างแล้วกลับไปกลับมา” โกลด์แมนแซคส์กล่าว “ เมื่อคุณปรับเนื้อหาอย่างถูกต้องหุ่นยนต์ตรงตามเกณฑ์จากความแข็งเป็นทางเดียว ไม่มีพลังสมอง– –

สภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนที่ออกแบบโดยหุ่นยนต์เป็นเกษตรกรรม คิดเกี่ยวกับการรับรู้และการควบคุมวัชพืชในทุ่งนา แต่ เลขที่ ลองนึกถึงเนินเขาที่นุ่มนวลเรียงรายไปด้วยพืชที่เรียบร้อย การเกษตรแบบนี้เหมาะสำหรับระบบอัตโนมัติและมี บริษัท หุ่นยนต์หลายแห่งอยู่ในสาขานี้ อย่างไรก็ตามพืชทุกชนิดไม่เติบโตในแถวที่ดีในบริเวณที่ราบเรียบที่สุด: พืชยืนต้นพืชเองก็ติดอยู่รอบ ๆ ซึ่งคุณเก็บเกี่ยวสิ่งต่าง ๆ ทุกปีซึ่งสามารถจัดการได้อย่างซับซ้อนมากขึ้น นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพืชเช่นไวน์ซึ่งสามารถเติบโตบนเนินเขาที่สูงชันมาก สภาพแวดล้อมเหล่านี้คือ โอกาสสำหรับหุ่นยนต์ GCR ซึ่งเป็นกรณีการใช้งานเบื้องต้นเพื่อนำหุ่นยนต์จากความอยากรู้อยากเห็นทางวิชาการไปสู่บางสิ่งที่มีศักยภาพทางธุรกิจที่ไม่ซ้ำกัน

โครงสร้างคล้ายเสาอากาศที่สั่นคลอนช่วยให้หุ่นยนต์ปีนขึ้นอุปสรรคสูงกว่าตัวเองเทคโนโลยีหุ่นยนต์ควบคุมภาคพื้นดิน

“ นักวิจัยหุ่นยนต์มักจะเห็นหุ่นยนต์เป็นการสาธิตทฤษฎีหรือหลักการครั้งเดียว” โกลด์แมนแซคส์กล่าว “ คุณได้รับสิ่งที่ต้องทำและส่งไปให้ [the International Conference on Robotics and Automation]แล้วคุณไปที่สิ่งต่อไป อย่างไรก็ตามเราต้องสร้างมันด้วยความแข็งแกร่งตั้งแต่ต้นเพราะหุ่นยนต์ของเราเป็นเครื่องมือทางฟิสิกส์ทดลอง “งานวิจัยหลายอย่างที่โกลด์แมนทำในห้องแล็บของเขากำลังใช้แบบจำลองฟิสิกส์หุ่นยนต์เหล่านี้เพื่อทดสอบอย่างเป็นระบบและ (หวังว่า) เข้าใจว่าสัตว์เคลื่อนไหวในแบบที่พวกเขาทำอย่างไร

โซลูชันการควบคุมวัชพืชอัตโนมัติ

จากข้อมูลของ GCR ปัจจุบันยังไม่มีวิธีแก้ปัญหาอัตโนมัติในการควบคุมพืชพวงหรือองุ่น (เช่นบลูเบอร์รี่สตรอเบอร์รี่หรือองุ่น) และเกษตรกรสามารถใช้เงินจำนวนมากเพื่อให้มนุษย์คลานใต้พืชเพื่อตรวจสุขภาพและดึงวัชพืช GCR ประมาณการว่าบลูเบอร์รี่แคลิฟอร์เนียมีความสามารถในการควบคุมวัชพืช $ 300 ต่อเอเคอร์หรือมากกว่าและสตรอเบอร์รี่ก็ยิ่งแย่ลงบางครั้งก็มากกว่า $ 1,000 ต่อเอเคอร์ มันไม่ใช่งานที่น่าสนใจและมันก็ยากที่จะหามนุษย์ที่เต็มใจทำเช่นนั้น มีตัวเลือกที่ดีไม่มากนักสำหรับเกษตรกรที่ไม่ต้องการพ่นสารกำจัดศัตรูพืชและ GCR คิดว่าร้อยละหุ่นยนต์สามารถเติมเต็มช่องได้

คำถามหนึ่งที่ชัดเจนกับระบบมือถือหุ่นยนต์ใหม่คือคุณสามารถใช้ระบบที่เล็กกว่ามากเพื่อให้ได้สิ่งเดียวกันเป็นหลักหรือไม่ เช่นเดียวกับ quadrupeds เริ่มดีในวันนี้ทำไมไม่ใช้หนึ่งในนั้น? หรือหุ่นยนต์ล้อ? “ เราต้องการส่งหุ่นยนต์ใกล้กับพืชเท่าที่จะทำได้” โกลด์แมนกล่าว “และเราไม่ต้องการให้เครื่องจักรขนาดใหญ่และงุ่มง่ามทำลายสาขาเหล่านี้” สิ่งนี้กลับมาสู่ปัญหาความวุ่นวาย: หุ่นยนต์ที่มีขนาดใหญ่พอที่จะเพิกเฉยต่อเศษเล็กเศษน้อยอาจทำให้เกิดความเสียหายและหุ่นยนต์ส่วนใหญ่มีขนาดเล็กพอที่ความโกลาหลจะกลายเป็นฝันร้ายสำหรับปัญหาการควบคุม

การควบคุมกลายเป็นเรื่องยากมากเมื่ออุปสรรคส่วนใหญ่ที่หุ่นยนต์เผชิญหน้าเทียบเคียงกับตัวเอง “ แรงปฏิกิริยาภูมิประเทศแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะทำนาย” โกลด์แมนแซคส์อธิบาย ซึ่งหมายความว่ากลไกการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์นั้นถูกครอบงำด้วยเสียงรบกวนรอบข้าง วิธีหนึ่งคือการพยายามจำลองเสียงรบกวนทั้งหมดนี้และพลวัตที่สร้างขึ้นและใช้กลยุทธ์การควบคุมบางอย่าง แต่กลับกลายเป็นว่ามีกลยุทธ์ที่ง่ายกว่า: ขามากขึ้น “ ถ้าเรามีขาจำนวนมากเราไม่สามารถรับรู้ได้เลยที่จะสร้างการเคลื่อนไหวที่เชื่อถือได้” โกลด์แมนแซคส์กล่าว

สำหรับการออกแบบหุ่นยนต์นี้การเพิ่มขามากขึ้นเป็นเรื่องง่ายซึ่งเป็นข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่งของการเคลื่อนไหวประเภทนี้ไม่ใช่สี่เท่า หุ่นยนต์แต่ละตัวของ GCR มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าที่คุณคิด – ในช่วงพันดอลลาร์เนื่องจากโมดูลขานั้นค่อนข้างถูกและความฉลาดส่วนใหญ่เป็นกลไกมากกว่าเหตุผลหรือการคำนวณ แนวคิดคือกลุ่มที่กระจายตัวของหุ่นยนต์เหล่านี้จะทำงานในสาขา 24/7-ยังมีค่ามากสำหรับการค้นหาในตอนนี้และในที่สุดก็มีวัชพืชทางร่างกายที่ถูกทำลายด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่าตัวเลือกอื่น ๆ ที่กรามหุ่นยนต์ขนาดใหญ่

ในที่สุดบอทเหล่านี้จะทำงานโดยอัตโนมัติในคลัสเตอร์และอาจเป็นประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันเช่นการตอบสนองต่อภัยพิบัติเทคโนโลยีหุ่นยนต์ควบคุมภาคพื้นดิน

หุ่นยนต์ควบคุมภาคพื้นดินกำลังทำงานร่วมกับเกษตรกรบลูเบอร์รี่และเจ้าของไร่องุ่นของจอร์เจียเพื่อดำเนินโครงการนำร่องเพื่อปรับปรุงการเคลื่อนย้ายของหุ่นยนต์และการรับรู้ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า เห็นได้ชัดว่าในขณะที่ Goldman Sachs บอกเราว่าสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันอาจต้องใช้การกำหนดค่าแขนขาที่แตกต่างกัน ฉันขอขอบคุณ GCR ที่เริ่มต้นด้วยแอพที่อาจมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น แต่ก็มีศักยภาพมากขึ้น เราไม่ค่อยเห็นการเปลี่ยนแปลงโดยตรงระหว่างการวิจัยหุ่นยนต์นวนิยายและผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์และในขณะที่มันเป็นความท้าทายอย่างแน่นอนฉันได้วางสวนหลังบ้านของฉันไว้ในรายการรอ