Bedrijf demonstreert mierenrobots die kunnen samenwerken

Het Duitse bedrijf Festo brengt jaarlijks een bijzonder soort robot uit als onderdeel van zijn Bionic Learning Network. Dit jaar komt het bedrijf met mieren die coöperatief als zwerm opereren en een vlinderrobot die slechts 32 gram weegt.

De BionicANTs zijn niet alleen gebouwd met een enkele mier als voorbeeld, maar als zogenaamde zwermintelligentie. Zwermintelligentie is een vorm van kunstmatige intelligentie die gebaseerd is op collectief gedrag van gedecentraliseerde, zelforganiserende systemen. De bionische mieren werken volgens Festo samen door hun eigen besluiten te nemen, maar die besluiten zijn altijd ondergeschikt aan het gezamenlijk doel.

De mieren zijn elk 13,5 centimeter lang met componenten aan de buitenzijde. De mieren zijn voor het grootste deel 3d-geprint, in dit geval met laser gesinterd. Een radiomodule op de buik laat de mechanische diertjes met elkaar communiceren. Om zich voort te bewegen hebben de robotjes 20 piëzokeramische actuatoren. In de kop zit een 3d-stereocamera en een optische infraroodsensor op de onderkant registreert de afgelegde afstand, als bij een computermuis. Twee Li-po-batterijen geven het geheel tot 40 minuten draadloze speeltijd voordat ze zich weer moeten opladen door via hun voelsprieten verbinding te maken met een speciale dock.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

BionicANT

De mieren zijn niet de enige door de natuur geïnspireerde robots waar Festo dit jaar mee komt. Het bedrijf toont ook een vliegende robot, de eMotionButterflies. Elke vlinder heeft een spanwijdte van 50 centimeter en weegt 32 gram. De vleugels worden aangestuurd door twee onafhankelijk functionerende servo-actuatoren, een imu, accelerometer, gyroscoop en een kompas samen met twee lithium-polymeer-batterijen met capaciteit van 90mAh. De vleugeltjes slaan één tot twee keer per seconde en de maximumsnelheid bedraagt 2,5m/s. De blauwe mega-vlinders blijven maximaal vier minuten in de lucht voordat ze weer 15 minuten aan de lader moeten. De vleugels zijn gemaakt met ultradunne koolstofbuisjes die bedekt zijn met een nog dunnere elastische film.

Om de vlinders in de lucht te houden en niet te laten botsen, vliegen de vlinders in een ruimte waarbinnen ze constant gevolgd worden door tien infraroodcamera's met 160fps. Infrarode reflectoren op de vlinders houden zo de vlinders in het zicht van de camera's. De techniek wordt ook veel gebruikt bij quadcopters voor binnenshuis.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

eMotionButterflies

Reacties (34)

[teacup]

Die piezoelementen bij de Ant bots vormen een hele mooie actuator om het samentrekken van een biologische spier mee te kunnen nabootsen. Mijn eerste gedachte was: Een piezo actuator? die actueert toch alleen over hele kleine afstanden? De toepassing van piezoelementen in deze bladveer-actuator is best wel listig. Met een kleine vormverandering wordt de "bladveer" (weet niet hoe ik het anders kan noemen) krom getrokken. Het kwispeleffect over de lengte van de veer zorgt voor een redelijke translatie aan het vrije uiteinde, dat aan de knie van de poot is bevestigd en de poot desgewenst optilt. De schouder joint voor de horizontale rotatie lijkt trouwens op het eerste gezicht een gewoon rotatiescharnier.

Het bladveervormige piezoelement zal productie in grote aantallen als oogpunt hebben. Maar daarnaast is een dergelijke actuator een mooie toevoeging om directe bewegingen mee te bereiken, zonder dat de indirectheid van een roterend elektromotortje en overbrenging nodig zijn. Het geeft de robots zo de vrijheid om hun wieltjes onder zich vandaan te schoppen en op pootjes verder te gaan. Dit mechanisme lijkt licht, en redelijk ongevoelig voor slijtage en bovenal heel simpel. Nog meer redenen nodig om geen wieltjes te willen?

Edit:typo

[Reactie gewijzigd door teacup op 6 augustus 2024 18:15]

[JJ Le Funk]

heel goed nagemaakt, maar zou 4 wieltjes onder hetzelfde robo-insect niet efficiënter zijn.

[SilentLucidity]

Wieltjes bieden minder grip lijkt me

[Diavire]

uh, nee?

Met wieltjes met bv een rubberband, of geheel van rubber, of wat dan ook, er zijn genoeg kunststoffen met grip, kan je veel meer kracht zetten dan met deze pootjes die alleen op en neer met kleine voor/achterwaartse bewegingen kunnen.

Daar kan je natuurlijk niet mee over een rommelige ondergrond, maar met de huidige implementatie van deze beentjes ook niet.

Hoe dan ook is het goed dat er hier aan deze vorm ontwikkelt wordt.

[Ircghost]

Dat hoeft niet waar te zijn, het ligt maar net aan de schaal waar mee gewerkt wordt. Veel insecten kunnen tegen de muur of zelfs aan het plafond hangen. Dit komt volgens mij omdat ze miniscule weerhaken hebben (En natuurlijk heel licht zijn).

als je die weerhaken kan nameken op een effectieve manier voor de grootte van deze robots dan kan dat bijzonder effectief zijn.

[Diavire]

Veelal is de enige reden dat die manier werkt omdat ze zo klein en licht zijn, opschalen van die methodes werkt niet voor grotere / zwaardere dingen.

[Vanz]

Wieltjes vindt ik tot dusverre niet terug op mieren Maar een klein rubberen voetje aan het eind van het pootje zou geen kwaad kunnen lijkt me. Er zijn tegenwoordig overigens zat voorbeelden van non-slip matjes welke vrij imposante resultaten laten zien.

Maar wel gaaf, ben benieuwd hoe dit zich nog verder ontwikkeld, een zwerm robot mieren om na een aardbeving of dergelijke het reddings- opsporings-werk laten doen is veel effectiever dan de huidige 'lompe' robots op rupsen naar binnen te laten rijden welke al dan niet aan een vrij gevoelige kabel vastzitten.

[Nicael]

Wieltjes zijn evolutionair gezien niet rendabel .

De TU Delft is bezig met zulk soort robots zoals de Zebro (https://www.youtube.com/watch?v=QUtweNvnov4) deze willen ze ook inzetten op de door jouw genoemde reddingsacties zonder kabel.

Denk persoonlijk ook dat robots zoals de Zebro meer kans van slagen hebben want je wilt een toch meer gestructureerde aanpak dan een zwerm die "maar wat doet",

[Vanz]

Is inderdaad een mooi ding om naar te kijken, maar nog vrij fors van formaat.

Denk dat zo'n robot zeker een toevoeging zal zijn, maar een zwerm hoeft natuurlijk niet "maar wat te doen". Het voordeel van een zwerm komt vanuit het aantal en het oppervlak wat ze hierdoor kunnen dekken.

Een combinatie van beide zou ook elegant zijn, je neemt de grotere 'moeder bot' die tot zover als dat deze kan komen gaat en vervolgens de zwerm loslaat. Als dit middels draadloze communicatie gaat zou het het signaal ook helpen aangezien het gemiddelde gebouw tegenwoordig vrij veel staal bevat en zender/ontvanger minder afstand hebben.

De mogelijkheden zijn vrijwel eindeloos.

[WWJD]

Efficiënter, maar minder complex/uitdagend/vernieuwend/mooi om te zien

[cyberstalker]

Met wieltjes heb je veel minder de mogelijkheid om over obstakels heen te komen. Is de grond niet helemaal vlak dan komen er wielen los van de grond.

Het idee achter pootjes lijkt me juist dat doordat deze in meerdere dimensies kunnen bewegen je ook over bijvoorbeeld steentjes heen zou kunnen klimmen.

[ManIkWeet]

Heb jij wel eens met kleine wieltjes over een grasveld gereden? Dan zijn wielen op eens niet meer zo efficiënt.

Ik wil je ook duursturen naar deze geweldige video van VSauce:
https://www.youtube.com/watch?v=sAGEOKAG0zw

[derkesthai]

Dan is het geen mier meer!

[Iavak]

Ik moet gelijk aan microbots denken van Big Hero 6.

[boss-20]

Of de Replicators in Stargate.. brrrr

[matroosoft]

Die mieren zien er qua beweging niet echt natuurgetrouw uit, die vlinders daarentegen.. Net echt. Alleen het formaat is iets groter. Doe mij maar een paar van die vlinders, leuk als ik m'n vriendin ten huwelijk ga vragen een paar van die dingen rond te laten vliegen..

[Tvern]

Ik zie die vlinders sowieso wel aanslaan. Het zou toch aardig zijn om dat in een winkelcentrum, of ander groot gebouw te hebben rondfladderen tijdens een evenement ofzo. Buiten het bereik van het publiek natuurlijk.
Ik kan me ook niet voorstellen dat ze met 32g erg gevaarlijk zijn voor het publiek.

[wanneerniet]

Heb nog even verder gezocht op de Bionic-serie van Festo: deze "grijper" hebben ze gebaseerd op de tong van een kameleon: https://www.youtube.com/watch?v=m7l-87r4oOY. Super. Cool.

[Verwijderd]

Heel gaaf! Ik weet niet of dit al eerder is bedacht maar dit lijkt me ideaal voor fabriek robots of bijvoorbeeld zorgrobots.

[kwakzalver]

Niet echt nieuw(s) maar wel prima marketing door het zo te brengen.

Dus om het plaatje compleet te maken even refereren naar een ander (oud) project....waar ze misschien hun inspiratie vandaan hebben gehaald:
http://www.swarm-bots.org/
http://www.swarmanoid.org/

Edit:
Filmpje van autonoom samenwerkende swarmbots:
https://youtu.be/M2nn1X9Xlps

[Reactie gewijzigd door kwakzalver op 6 augustus 2024 18:15]

[Vulcanic]

Zo, dit ziet er goed uit. Vooral die elektronische circuits die de contouren van de mierenrobotjes volgen zien er geweldig uit. Qua looks zijn dit draarom toch wel pareltjes.. en het zorgt er meteen voor dat de techniek beter lijkt te werken.

[Bruin Poeper]

Als je interesse in dit bedrijf hebt kan je het het beste aanleggen met een lid van de familie Stoll.
http://www.festo.com/cms/en_corp/10650.htm

[Verwijderd]

Welke reclame?

[RoffaboyS]

Een stap dichterbij naar de nano bots tijdperk zolang kunstmatig intelligentie de mensheid niet uitroeit is dit de toekomst.