Warum sind Roboter „in 200 Jahren intensiver Ingenieurskunst“ immer noch so schlecht im Rennsport?

Warum sind Roboter „in 200 Jahren intensiver Ingenieurskunst“ immer noch so schlecht im Rennsport?
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Sie befürchten, dass Ihre entzückende Katze durch eine Roboterkatze wie in ersetzt wird Mars ExpressMars Express ? Sehen Sie mit Entsetzen, dass die Armee ein immer größeres Interesse an fabrikgefertigten Soldatenhunden zeigt? Seien Sie versichert, der Ersatz unserer tierischen Freunde erfolgt nicht sofort. Es geht um die anhaltende Kluft zwischen den Bewegungsfähigkeiten von Tieren und Robotern.

In einem Artikel veröffentlicht in WissenschaftsrobotikForscher der University of Colorado Boulder (USA) gingen dieser Frage nach und zeigten, dass Roboter trotz jüngster Fortschritte in der Robotik und künstlichen Intelligenz nicht in der Lage sind, die Fähigkeiten von zu übertreffen GepardenGepardenMenschen oder sogar Kakerlaken in natürlichen Umgebungen.

Ein effizienteres biologisches System

Tatsächlich haben sie noch nicht das Niveau der Effizienz und Komplexität biologischer Systeme erreicht, die es schaffen, verschiedene Fähigkeiten harmonisch zu kombinieren, die für sie erforderlich sind BewegungBewegung : Macht (die verleihtEnergieEnergie die für die Bewegung nötig sind), Robustheit, Aktuatorik (die Mechanismen der Bewegung), Wahrnehmung (die Fähigkeit, die eigene Umgebung zu erkennen und zu verstehen) und Kontrolle (die Regulierung von Handlungen als Reaktion auf Wahrnehmungen).

„In 200 Jahren intensiver Ingenieursarbeit ist es uns gelungen, Raumschiffe dorthin zu schicken MondMond und auf dem Mars und vieles mehr, stellt Kaushik Jayaram, Robotiker und Co-Autor der Studie, in einer Pressemitteilung fest. Es ist beunruhigend, dass wir noch keine Roboter haben, die wesentlich effizienter sind als biologische Systeme GegenstandGegenstand Fortbewegung in natürlichen Umgebungen. »

Tatsächlich müssen Ingenieure konstruktionsbedingte Kompromisse eingehen: „Wenn wir versuchen, etwas zu optimieren, wie z GeschwindigkeitGeschwindigkeit Wenn wir uns weiterentwickeln, riskieren wir, etwas anderes zu verlieren, zum Beispiel die Fähigkeit, uns umzudrehen.“bedauert der Forscher.

Auf dem Weg zu einem integrierten Design unserer zukünftigen Roboter?

Um diese Herausforderungen zu meistern, schlagen Wissenschaftler vor, sich vom biologischen Modell inspirieren zu lassen, indem sie „ UntereinheitenUntereinheiten funktionell“, wobei die verschiedenen Elemente synergetisch betrachtet würden, wie in tierischen Zellen. Dies würde die Integration wichtiger Komponenten (Energiequellen, Aktoren, Steuerungssysteme) in einzigartige Teile des Roboters beinhalten.

Das Ziel: das biologische Modell nachzuahmen, bei dem Organismen unterschiedliche Funktionen in spezifische anatomische Strukturen integrieren. Anstatt beispielsweise Batterie, Motoren und Steuerkreise in separate Komponenten zu unterteilen, könnten sie so gestaltet werden, dass sie harmonisch und koordiniert zusammenarbeiten.

Eine große Herausforderung für Forscher, und die darauf hindeutet, dass es lange dauern wird, bis ein vierbeiniger Roboter einem Pferd erfolgreich auf einem Hindernisparcours gegenübertreten kann.

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