Robot weet de weg zonder gps dankzij woestijnmier
Franse wetenschappers ontwikkelden een robotje dat de weg vindt als een woestijnmier. Nauwkeurig navigeren zonder kilo’s aan dure apparatuur is nu nog problematisch voor robots.
Gps heeft op zijn best een nauwkeurigheid van enkele meters en het driedimensionaal in kaart brengen van de omgeving, zoals zelfrijdende auto’s doen, vergt meer computerapparatuur dan kleine robots kunnen meetorsen. Woestijnmieren bleken een oplossing in huis te hebben.
Het resulteerde in AntBot, een klein, spinachtig robotje met een diameter van 45 centimeter en een gewicht van ruim 2 kilogram. Hij kan buiten rondlopen en in een rechte lijn terugkeren naar het startpunt, schrijven Franse onderzoekers in vakblad Science Robotics. Daarmee is het naar eigen zeggen de eerste wandelende robot die navigeert zonder gps. En dat zonder terrabytes aan geheugen of complexe radarsystemen. Trots vermelden de wetenschappers dat de twee gebruikte sensoren ‘slechts 14 pixels’ hebben.
De meeste mierensoorten laten een geurspoor achter om het nest terug te vinden, als de broodkruimels van Hans en Grietje
Met dank aan woestijnmieren. De meeste mierensoorten laten een geurspoor achter om het nest terug te vinden, als de broodkruimels van Hans en Grietje. In de verzengende woestijnzon zouden zulke geursporen vrijwel direct verdwijnen. Woestijnmieren tellen daarom hun stappen, kijken hoe snel de grond onder hen voorbij trekt en oriënteren zich ten opzichte van de zon.
Daarom voorzagen de Fransen hun AntBot van een soort stappenteller en lichtsensoren die eveneens meten hoe snel de grond voorbij trekt. Met uv-sensoren, die zelfstandig de stand van de zon bepalen, bepaalt de robot zijn oriëntatie. De onderzoekers lieten hem diverse patronen lopen in verschillende weersomstandigheden. Op enkele centimeters na keerde de robot steeds keurig terug naar het startpunt.
Geen botte rekenkracht
“Het is een andere manier van nadenken over kunstmatige intelligentie”, zegt robotica-onderzoeker Guido de Croon, niet betrokken bij de studie. In plaats van systemen intelligenter te maken met botte rekenkracht, proberen studies als deze zo slim mogelijke systemen te bouwen met een minimum aan middelen, legt hij uit. De natuur blijkt dan een uitstekende inspiratiebron. Want ze mogen dan sterk zijn, als mieren op een vergelijkbare manier navigeerden als een zelfrijdende auto, zouden ze hun kop niet kunnen dragen, illustreert De Croon.
Dit soort onderzoek kan kleine, goedkope robots opleveren die bijvoorbeeld geschikt zijn voor zoekoperaties, denkt hij. “Zodat je honderd, tweehonderd van die dingen in een bos kunt droppen om overlevenden van een natuurramp te zoeken. Of denk aan robotjes die op gezette tijden tevoorschijn komen om de rommel op een plein op te ruimen.”
‘Als je werkt aan dit soort robots, krijg je alleen maar meer respect voor de natuur’
Dan moet er wat hem betreft nog wel het nodige verbeteren aan de mierenbot. Zo legde de robot niet meer dan veertien meter per keer af en mag de snelheid, tijdens de proef 10 centimeter per seconde, nog wat omhoog.
“Ook is het een grote uitdaging om robots met soortgelijke efficiëntie herkenningspunten en obstakels te laten waarnemen”, vervolgt hij. Dat geldt ook voor samenwerking: als je honderd robotjes in een bos zet voor een zoekactie en ze besluiten allemaal dezelfde kant op te lopen, schiet het nog niet op.
Voorlopig wint de woestijnmier het dus van zijn kunstmatige tegenhanger. De Croon: “Als je werkt aan dit soort robots, krijg je alleen maar meer respect voor de natuur.”