Механические насекомые развивают способность летать через окно


Вы можете подумать, что в мире достаточно насекомых, не создавая роботов в том же стиле. В данном случае, однако, настоящий интерес вызывает то, как способность летать через окно может развиваться без каких-либо особых усилий.

Этот конкретный робот, DelFly, является чудом миниатюризации. Он весит всего 20 граммов, включая 1-граммовый автопилот и 4 грамма, предназначенные для системы стереозрения. Он был разработан в Делфтском технологическом университете в Нидерландах. Идея заключалась в том, чтобы попытаться развить поведение, которое заставило бы автономную систему самостоятельно летать через окно. Это включает в себя поиск окна и разработку конфигурации полета, которая позволяет DelFly через окно.
Примечательно то, что, несмотря на ограниченную вычислительную мощность, DelFly может использовать стереозрение для создания поля глубины. У каждой камеры установлено разрешение 128 × 96 пикселей. Камеры расположены на расстоянии 6 см друг от друга, чтобы обеспечить хорошее стереоизображение, из которого алгоритм LongSeq может извлечь поле глубины, которое используется для предотвращения столкновений и позволяет DelFly летать автономно.

Составное изображение, показывающее, как DelFly проходит через тестовое окно

Вместо использования нейросетевого подхода, который на самом деле не подходит для генетического алгоритма. управляющая программа была представлена в виде дерева поведения – по сути, дерева подзадач и условий их выполнения. Дерево служило генетической информацией для людей в популяции. Первоначальная популяция была создана случайным образом, а затем протестирована в смоделированной среде. Каждого человека оценили по его успешности и вычислили показатель пригодности. Лучшие особи используются для создания нового поколения путем скрещивания и мутации. После 150 или более поколений дерево поведения оказалось успешным примерно на 88%, что можно сравнить с показателем успеха 82% для дерева ручной работы. Развитое дерево также было намного меньше, на глубине 8 по сравнению с 26.
После моделирования пришло время перейти к реальной вещи. Здесь все пошло не по плану. Настоящий DelFly был более маневренным, чем имитируемый дрон. Потом были сквозняки, с которыми нужно было бороться. Посмотрите видео, чтобы увидеть это в действии:

После некоторой настройки деревья генетического поведения достигли 54% успеха по сравнению с 46% для пользовательского дизайна. Неплохо, но разрыв между симуляцией и реальностью больше, чем вам хотелось бы – если только вы действительно не хотите, чтобы металлические насекомые летали через ваше окно.
Команда работает над улучшением производительности, поэтому пока что вы не в безопасности.


Добавить комментарий