Robotica Autonoma: Come sarà un Robot Autonomo sulla copertina di Time Magazine?

Di Fouad Sabry

Cos'è la robotica autonoma

Un robot autonomo è un robot che esegue comportamenti o esegue compiti in modo autonomo (senza influenze esterne). La robotica autonoma è comunemente considerata una branca dell'intelligenza artificiale, della robotica e dell'ingegneria dell'informazione.

Come ne trarrai beneficio

- Rispondere alle principali domande del pubblico sulla robotica autonoma.
- Esempi del mondo reale per l'utilizzo dei robot in molti settori e aziende.
- 17 appendici per spiegare, brevemente, 266 tecnologie emergenti in ciascun settore per avere una comprensione completa a 360 gradi delle tecnologie della robotica.
- Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Robot autonomo
Capitolo 2: Robotica basata sul comportamento
Capitolo 3: Apprendimento robot
Capitolo 4: Robotica cloud
Capitolo 5: Robot onnipresente
Capitolo 6: Robotica dello sciame
Capitolo 7: Robotica della nebbia
Capitolo 8: Rilevamento robotico
Capitolo 9: Sensori robotici
Capitolo 10: Navigazione robotica
Capitolo 11: Localizzazione e mappatura simultanee
Capitolo 12: Teleoperazione
Capitolo 13: Telerobotica
Capitolo 14: Robotica ispirata alla bioeconomia
Capitolo 15: Biorobotica
Capitolo 16: Robotica cognitiva
Capitolo 17: Robotica evolutiva
Capitolo 18: Robot domestico
Capitolo 19: Robotica evolutiva
Capitolo 20: Robot umanoide
Capitolo 21: Microbotica
Capitolo 22 : Robotica
Capitolo 23: Robot industriale
Capitolo 24: PatrolBot
Capitolo 25: Amazon Scout
Capitolo 26: RoboBee
Capitolo 27: Robomow
Capitolo 28 : Problema del robot che si sveglia
Capitolo 29: Problema del robot rapito
Capitolo 30: Tre leggi di Robotica

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di robot.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 29 ago 2021

Anteprima del libro

Citazioni

Tra 30 anni, un robot sarà probabilmente sulla copertina della rivista Time come miglior CEO. Le macchine faranno ciò che gli esseri umani non sono in grado di fare. Le macchine collaboreranno e collaboreranno con gli umani, piuttosto che diventare il più grande nemico dell'umanità. ~Jack Ma, fondatore di Alibaba.

"Partiamo dalle tre Regole fondamentali della Robotica…. Abbiamo: uno, un robot non può ferire un essere umano o, attraverso l'inazione, permettere a un essere umano di subire danni. Secondo, un robot deve obbedire agli ordini impartitigli dagli esseri umani, a meno che tali ordini non siano in conflitto con la Prima Legge. E terzo, un robot deve proteggere la propria esistenza fintanto che tale protezione non è in conflitto con la Prima o la Seconda Legge». ~Isaac Asimov.

L'intelligenza artificiale sta crescendo rapidamente, così come i robot le cui espressioni facciali possono suscitare empatia e far tremare i neuroni specchio. ~Diane Ackerman.

Dobbiamo affrontare il fatto che i paesi perderanno posti di lavoro a causa della robotica. L'unica domanda a cui bisogna rispondere è quale paese creerà e possiederà la migliore tecnologia robotica e avrà le infrastrutture necessarie per abilitarla. ~Marco cubano.

Prima o poi, gli Stati Uniti dovranno affrontare una crescente perdita di posti di lavoro a causa dei progressi nell'automazione, nell'intelligenza artificiale e nella robotica. ~Oren Ezioni.

Cosa fare con la disoccupazione di massa? Questa sarà una grande sfida sociale. Ci saranno sempre meno lavori che un robot non può svolgere meglio [di un essere umano]. Queste non sono cose che vorrei che accadessero. Queste sono semplicemente cose che penso che probabilmente accadranno. ~Elon Musk.

Sempre più spesso il lavoro che svolgiamo è reso sempre più possibile dal nuovo IT, tra cui automazione, robotica e piattaforme intelligenti. ~Pierre Nanterme.

Ci sono un numero infinito di cose da scoprire sulla robotica. Molte cose sono semplicemente troppo fantastiche perché le persone ci credano. ~Daniel H. Wilson.

Più alto è il salario minimo, più bassa sarà la soglia per i robot per sostituire gli umani in molti ruoli con salario minimo. ~Tom Purcell.

I robot dei cartoni animati e dei film degli anni '70 saranno la realtà degli anni '20. ~Alec Ross.

La robotica è una tecnologia che di per sé non ha effetti positivi o negativi. Potresti usare un martello per colpire un chiodo, oppure puoi usare un martello per ferire qualcuno. ~Shyam Sundar.

Quando le notizie false incontrano l'intelligenza artificiale (AI), il rischio è che i robot mentiscano, lasciandoci con false informazioni e notizie artificiali, o esattamente dove siamo ora. ~Jim Vibert.

Robotica autonoma

Altri libri dell'autore

1 – Macchine intelligenti

2 – Interfaccia cervello-computer

3 – Intelligenza dello sciame

4 – Veicoli autonomi

5 – Droni autonomi

6 – Robotica autonoma

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Un miliardo di esperti

Robotica autonoma

Come sarà un Robot Autonomo sulla copertina di Time Magazine?

Fouad Sabry

Diritto d'autore

Robotica autonoma Copyright © 2021 di Fouad Sabry. Tutti i diritti riservati.

Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questo libro può essere riprodotta in qualsiasi forma o con qualsiasi mezzo elettronico o meccanico, compresi i sistemi di archiviazione e recupero delle informazioni, senza il permesso scritto dell'autore. L'unica eccezione è da parte di un revisore, che può citare brevi estratti in una recensione.

Copertina disegnata da Fouad Sabry.

Questo libro è un'opera di fantasia. Nomi, personaggi, luoghi e avvenimenti o sono prodotti dell'immaginazione dell'autore o sono usati in modo fittizio. Qualsiasi somiglianza con persone reali, vive o morte, eventi o luoghi è del tutto casuale.

Bonus

Puoi inviare un'e-mail a [e-mail] con l'oggetto Autonomous Robotics: How an Autonomous Robot will be on the Cover of Time Magazine?, o semplicemente fare clic su questocollegamento e fai clic su invia sul tuo client di posta elettronica e riceverai un'e-mail contenente i primi capitoli di questo libro.

Fouad Sabry

Visita il sito 1BK all'indirizzo

www.1BKOfficial.org

Prefazione

Perché ho scritto questo libro?

La storia della scrittura di questo libro è iniziata nel 1989, quando ero uno studente della Secondary School of Advanced Students.

È straordinariamente simile alle scuole STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics), che sono ora disponibili in molti paesi avanzati.

STEM è un curriculum basato sull'idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche - scienza, tecnologia, ingegneria e matematica - in un approccio interdisciplinare e applicato. Questo termine è in genere utilizzato per indicare una politica educativa o una scelta curricolare nelle scuole. Ha implicazioni per lo sviluppo della forza lavoro, le preoccupazioni per la sicurezza nazionale e la politica sull'immigrazione.

C'era una lezione settimanale in biblioteca, dove ogni studente è libero di scegliere qualsiasi libro e leggere per 1 ora. L'obiettivo della classe è quello di incoraggiare gli studenti a leggere materie diverse dal curriculum educativo.

In biblioteca, mentre guardavo i libri sugli scaffali, ho notato libri enormi, in totale 5000 pagine in 5 parti. Il nome del libro è The Encyclopedia of Technology, che descrive tutto ciò che ci circonda, fDallo zero assoluto ai semiconduttori, quasi ogni tecnologia, a quel tempo, veniva spiegata con illustrazioni colorate e parole semplici. Ho iniziato a leggere l'enciclopedia e, naturalmente, non sono riuscito a finirla nella lezione settimanale di 1 ora.

Così, ho convinto mio padre a comprare l'enciclopedia. Mio padre ha comprato per me tutti gli strumenti tecnologici all'inizio della mia vita, il primo computer e la prima enciclopedia tecnologica, ed entrambi hanno un grande impatto su me stesso e sulla mia carriera.

Ho finito l'intera enciclopedia durante le stesse vacanze estive di quest'anno, e poi ho iniziato a vedere come funziona l'universo e come applicare quella conoscenza ai problemi quotidiani.

La mia passione per la tecnologia è iniziata più di 30 anni fa e ancora il viaggio continua.

Questo libro fa parte di The Encyclopedia of Emerging Technologies che è il mio tentativo di offrire ai lettori la stessa straordinaria esperienza che ho avuto quando ero al liceo, ma invece delle tecnologie del 20esimo secolo, sono più interessato alle tecnologie emergenti del 21esimo secolo , applicazioni e soluzioni di settore.

The Encyclopedia of Emerging Technologies sarà composta da 365 libri, ogni libro sarà incentrato su una singola tecnologia emergente. Puoi leggere l'elenco delle tecnologie emergenti e la loro categorizzazione per settore nella parte di Coming Soon, alla fine del libro.

365 libri per dare la possibilità ai lettori di approfondire ogni giorno, nell'arco di un anno, le proprie conoscenze su una singola tecnologia emergente.

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introduzione

Come ho scritto questo libro?

In ogni libro di The Encyclopedia of Emerging Technologies, cerco di ottenere intuizioni di ricerca istantanee e grezze, direttamente dalle menti delle persone, cercando di rispondere alle loro domande sulla tecnologia emergente.

Ci sono 3 miliardi di ricerche su Google ogni giorno e il 20% di queste non è mai stato visto prima. Sono come una linea diretta con i pensieri delle persone.

A volte è Come rimuovere l'inceppamento della carta. Altre volte, sono le paure strazianti e le brame segrete che avrebbero solo il coraggio di condividere con Google.

Nella mia ricerca per scoprire una miniera d'oro non sfruttata di idee di contenuto sulla Robotica autonoma, utilizzo molti strumenti per ascoltare i dati di completamento automatico da motori di ricerca come Google, quindi sfornare rapidamente ogni frase e domanda utile, le persone chiedono intorno alla parola chiave Robotica autonoma.

È una miniera d'oro di informazioni sulle persone, che posso usare per creare contenuti, prodotti e servizi freschi e ultra utili. Le persone gentili, come te, vogliono davvero.

Le ricerche di persone sono il set di dati più importante mai raccolto sulla psiche umana. Pertanto, questo libro è un prodotto vivo e costantemente aggiornato da sempre più risposte a nuove domande sulla Robotica autonoma, poste da persone, proprio come te e me, che si interrogano su questa nuova tecnologia emergente e vorrebbe saperne di più .

L'approccio per scrivere questo libro è quello di ottenere un livello più profondo di comprensione di come le persone cercano intorno alla Robotica autonoma, rivelando domande e domande a cui non penserei necessariamente fuori dalla mia testa e rispondendo a queste domande in modo super facile e digeribile parole e per navigare nel libro in modo semplice.

Quindi, quando si tratta di scrivere questo libro, mi sono assicurato che fosse il più ottimizzato e mirato possibile. Lo scopo di questo libro è aiutare le persone a comprendere e ad ampliare ulteriormente le proprie conoscenze sulla Robotica autonoma. Sto cercando di rispondere alle domande delle persone il più fedelmente possibile e mostrando molto di più.

È un modo fantastico e bellissimo per esplorare domande e problemi che le persone hanno e rispondere direttamente, e aggiungere intuizione, convalida e creatività al contenuto del libro, persino a proposte e proposte. Il libro scopre aree di ricerca ricche, meno affollate e talvolta sorprendenti che altrimenti non raggiungerei. Non c'è dubbio che ci si aspetta che aumenti la conoscenza delle menti dei potenziali lettori, dopo aver letto il libro usando questo approccio.

Ho applicato un approccio unico per rendere il contenuto di questo libro sempre fresco. Questo approccio dipende dall'ascolto delle menti delle persone, utilizzando gli strumenti di ascolto della ricerca. Questo approccio mi ha aiutato a:

Incontra i lettori esattamente dove si trovano, così posso creare contenuti pertinenti che colpiscano una corda e spingano a una maggiore comprensione dell'argomento.

Tieni il polso ben saldo, così posso ricevere aggiornamenti quando le persone parlano di questa tecnologia emergente in modi nuovi e monitorare le tendenze nel tempo.

Scopri tesori nascosti di domande che necessitano di risposte sulla tecnologia emergente per scoprire intuizioni inaspettate e nicchie nascoste che aumentano la pertinenza del contenuto e gli danno un vantaggio vincente.

Smettila di perdere tempo con il gutfeel e le congetture sul contenuto desiderato dai lettori e riempi il contenuto del libro con ciò di cui le persone hanno bisogno e saluta le infinite idee di contenuto basate su speculazioni.

Prendi decisioni solide e corri meno rischi per ottenere un posto in prima fila su ciò che le persone vogliono leggere e vogliono sapere, in tempo reale, e utilizza i dati di ricerca per prendere decisioni coraggiose su quali argomenti includere e quali escludere.

Semplifica la mia produzione di contenuti per identificare le idee di contenuto senza dover setacciare manualmente le opinioni individuali per risparmiare giorni e persino settimane di tempo.

È meraviglioso aiutare le persone ad aumentare le loro conoscenze in modo diretto semplicemente rispondendo alle loro domande.

Penso che l'approccio alla scrittura di questo libro sia unico in quanto raccoglie e tiene traccia delle domande importanti poste dai lettori sui motori di ricerca.

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Ringraziamenti

Scrivere un libro è più difficile di quanto pensassi e più gratificante di quanto avrei mai potuto immaginare. Nulla di tutto questo sarebbe stato possibile senza il lavoro svolto da prestigiosi ricercatori, e vorrei riconoscere i loro sforzi per aumentare la conoscenza del pubblico su questa tecnologia emergente.

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Dedizione

Per gli illuminati, quelli che vedono le cose in modo diverso e vogliono che il mondo sia migliore - non amano lo status quo o lo stato esistente... Puoi essere troppo in disaccordo con loro, e puoi persino discutere con loro di più, ma non puoi ignorarli, e non puoi sottovalutarli, perché cambiano sempre le cose... spingono avanti la razza umana, e mentre alcuni possono vederli come pazzi o dilettanti, altri vedono geni e innovatori, perché il quelli che sono abbastanza illuminati da pensare di poter cambiare il mondo, sono quelli che lo fanno e conducono le persone all'illuminazione.

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Epigrafe

Tra 30 anni, un robot sarà probabilmente sulla copertina della rivista Time come miglior CEO. macchinefarà ciò che gli esseri umani non sono in grado di fare. Le macchine collaboreranno e collaboreranno con gli umani, piuttosto che diventare il più grande nemico dell'umanità. ~Jack Ma, fondatore di Alibaba.

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Sommario

Citazioni

Altri libri dell'autore

Diritto d'autore

Bonus

Prefazione

introduzione

Ringraziamenti

Dedizione

Epigrafe

Capitolo 1: Robot autonomo

Capitolo 2: Robotica basata sul comportamento

Capitolo 3: Apprendimento del Robot

Capitolo 4: Robotica cloud

Capitolo 5: Robot onnipresente

Capitolo 6: Robotica dello sciame

Capitolo 7: Robotica della nebbia

Capitolo 8: Rilevamento robotico

Capitolo 9: Sensori robotici

Capitolo 10: Navigazione robot

Capitolo 11: Localizzazione e mappatura simultanee

Capitolo 12: Teleoperazione

Capitolo 13: Telerobotica

Capitolo 14: Robotica di ispirazione biologica

Capitolo 15: Biorobotica

Capitolo 16: Robotica cognitiva

Capitolo 17: Robotica dello sviluppo

Capitolo 18: Robot domestico

Capitolo 19: Robotica evolutiva

Capitolo 20: Robot umanoide

Capitolo 21: Microbotica

Capitolo 22: Robotica

Capitolo 23: Robot industriale

Capitolo 24: PatrolBot

Capitolo 25: Amazon Scout

Capitolo 26: RoboBee

Capitolo 27: Robomow

Capitolo 28: Problema del robot di risveglio

Capitolo 29: Problema del robot rapito

Capitolo 30: Tre leggi della robotica

Epilogo

Circa l'autore

Prossimamente

Appendici: tecnologie emergenti in ogni settore

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Capitolo 1: Robot autonomo

Un robot autonomo, noto anche come auto-robot o auto-bot, è un robot che esegue comportamenti o compiti in modo autonomo (senza influenze esterne). La robotica autonoma è comunemente considerata una branca dell'intelligenza artificiale, della robotica e dell'ingegneria dell'informazione. L'autore/inventore David L. Heiserman ha proposto e dimostrato le prime versioni.

I robot autonomi sono particolarmente desiderabili in campi come il volo spaziale, la manutenzione domestica (come la pulizia), il trattamento delle acque reflue e la consegna di beni e servizi.

All'interno dei rigidi confini del loro ambiente immediato, alcuni moderni robot di fabbrica sono autonomi. Sebbene non esistano tutti i gradi di libertà nell'ambiente circostante, il posto di lavoro del robot di fabbrica è impegnativo e spesso contiene variabili caotiche e imprevedibili. Devono essere determinati l'orientamento preciso e la posizione del prossimo oggetto di lavoro, nonché il tipo di oggetto e l'attività richiesta (nelle fabbriche più avanzate). Questo può cambiare inaspettatamente (almeno dal punto di vista del robot).

Un'area importante della ricerca sulla robotica è consentire al robot di adattarsi all'ambiente circostante, a terra, sott'acqua, in aria, sottoterra o nello spazio.

Un robot completamente autonomo è in grado di

Scopri di più sull'ambiente.

Lavorare per un lungo periodo di tempo senza intervento umano Spostare tutto o parte di se stesso nell'ambiente operativo senza intervento umano

A meno che non faccia parte delle specifiche di progettazione, evitare situazioni dannose per persone, proprietà o se stesso.

Un robot autonomo può anche apprendere o acquisire nuove conoscenze, come adattarsi a nuovi metodi per completare le attività o adattarsi ad ambienti in evoluzione.

I robot autonomi, come tutte le macchine, richiedono una manutenzione ordinaria.

Componenti e criteri di autonomia robotica

Auto-Manutenzione

La capacità di un robot di badare a se stesso è il primo requisito per una completa autonomia fisica. Molti robot alimentati a batteria sul mercato oggi possono individuare e connettersi a una stazione di ricarica e alcuni giocattoli, come Aibo di Sony, possono ricaricare automaticamente le batterie.

L'auto-mantenimento si basa sulla propriocezione, ovvero la capacità di percepire il proprio stato interno. Nell'esempio di ricarica della batteria, il robot può rilevare in modo propriocettivo che le sue batterie si stanno scaricando e cerca un caricabatterie. Il monitoraggio del calore è un'altra applicazione comune per i sensori propriocettivi. La propriocezione dovrà essere migliorata affinché i robot lavorino autonomamente vicino alle persone e in ambienti difficili. Il rilevamento termico, ottico e tattile, così come l'effetto Hall, sono esempi di comuni sensori propriocettivi (elettrici).

Graphical user interface, application Description automatically generated

Nell'angolo in basso a destra, una GUI del robot mostra la tensione della batteria e altri dati propriocettivi. Il display è solo per comodità dell'utente. Per mantenersi al sicuro e funzionare correttamente, i robot autonomi monitorano e rispondono ai sensori propriocettivi senza l'intervento umano.

Percependo l'ambiente

L'esterocezione è la capacità di percepire le cose nell'ambiente. Per svolgere i propri compiti ed evitare pericoli, i robot autonomi devono essere dotati di una varietà di sensori ambientali.

Lo spettro elettromagnetico, il suono, il tatto, le sostanze chimiche (odore, odore), la temperatura, la portata di vari oggetti e l'altitudine sono tutti esempi di comuni sensori esterocettivi.

Alcuni robot rasaerba regoleranno la loro programmazione per rilevare la velocità con cui l'erba cresce per mantenere un prato perfettamente tagliato, e alcuni robot aspirapolvere hanno rilevatori di sporco che rilevano la quantità di sporco che viene raccolta e usano queste informazioni per dire loro di rimanere in una zona più a lungo.

Prestazioni dell'attività

Il passo successivo nel comportamento autonomo consiste nel completare un'attività fisica. I robot domestici sono una nuova area che sta mostrando promesse commerciali, con un'ondata di piccoli robot aspirapolvere a partire dal 2002 con iRobot ed Electrolux. Sebbene il livello di intelligenza in questi sistemi non sia elevato, utilizzano sensori a contatto e senza contatto per navigare su vaste aree e pilotare in situazioni ristrette intorno alle case. Entrambi i robot utilizzano algoritmi proprietari per fornire una copertura maggiore rispetto al semplice rimbalzo casuale.

Il livello successivo di prestazioni di attività autonome richiede l'esecuzione di attività condizionali da parte di un robot. I robot di sicurezza, ad esempio, possono essere programmati per rilevare gli intrusi e rispondere in un modo specifico in base a dove si trova l'intruso.

Navigazione autonoma

Navigazione interna

Per associare i comportamenti a una posizione (localizzazione), un robot deve prima sapere dove si trova ed essere in grado di navigare da punto a punto. Tale navigazione è iniziata con la guida a filo negli anni '70 ed è passata alla triangolazione basata su beacon nei primi anni 2000. I robot commerciali attualmente navigano in modo autonomo rilevando le caratteristiche naturali. Il robot ospedaliero HelpMate di Pyxus e il robot di guardia CyberMotion, entrambi progettati da pionieri della robotica negli anni '80, sono stati i primi robot commerciali a raggiungere questo obiettivo. Originariamente, questi robot navigavano negli edifici utilizzando planimetrie CAD create manualmente, rilevamento sonar e variazioni di aderenza al muro. La prossima generazione, come il PatrolBot di MobileRobots e la sedia a rotelle autonoma, entrambi introdotti nel 2004, possono creare le proprie mappe laser di un edificio e navigare sia nelle aree aperte che nei corridoi.

Inizialmente, la navigazione autonoma si basava su sensori planari, come i telemetri laser, che possono rilevare solo su un singolo livello. I sistemi più avanzati ora combinano i dati provenienti da più sensori per la localizzazione (posizione) e la navigazione. Motivity, ad esempio, può fare affidamento su sensori diversi in aree diverse, a seconda di quale fornisce i dati più affidabili al momento, e può rimappare autonomamente un edificio.

Invece di salire le scale, che richiede hardware altamente specializzato, la maggior parte dei robot interni naviga in aree accessibili ai disabili, controllando ascensori e porte elettroniche. I robot possono ora navigare liberamente all'interno grazie alle interfacce elettroniche di controllo degli accessi. Al momento, sono in corso ricerche sulla salita autonoma delle scale e sull'apertura manuale delle porte.

Con l'avanzare di queste tecniche per interni, i robot aspirapolvere saranno in grado di pulire una stanza specifica specificata dall'utente o un intero piano. I robot di sicurezza saranno in grado di circondare gli intrusi e chiudere le uscite in modo collaborativo. Questi progressi portano con sé anche delle salvaguardie: le mappe interne dei robot in genere consentono di definire aree proibite, impedendo ai robot di entrare in determinate regioni in modo autonomo.

Navigazione all'aperto

Poiché gli ostacoli nell'aria sono rari, l'autonomia all'aperto è più facile da raggiungere. I missili da crociera sono pericolosi robot a guida autonoma. I droni senza pilota vengono sempre più utilizzati per la ricognizione. Alcuni di questi velivoli senza pilota (UAV) possono svolgere l'intera missione senza richiedere alcun intervento umano, ad eccezione dell'atterraggio, che potrebbe richiedere l'intervento di una persona tramite radiocomando. Tuttavia, alcuni droni possono eseguire atterraggi automatici e sicuri. La nave drone spaziale autonoma è stata annunciata nel 2014 e il suo primo test operativo è previsto per dicembre 2014.

L'autonomia all'aperto è la più difficile da raggiungere per i veicoli di terra a causa di:

Terreno tridimensionale

Grandi disparità nella densità superficiale

Esigenze meteorologiche

Instabilità dell'ambiente rilevato

Problemi aperti nella robotica autonoma

Ci sono diversi problemi aperti nella robotica autonoma che sono unici nel campo piuttosto che far parte della più ampia ricerca sull'IA. I problemi, secondo Autonomous Robots: From Biological Inspiration to Implementation and Control di George A. Bekey, includono la garanzia che il robot possa funzionare correttamente e non incontri ostacoli da solo.

Autosufficienza energetica e foraggiamento

I ricercatori interessati alla creazione di una vera vita artificiale sono interessati non solo al controllo intelligente, ma anche alla capacità del robot di procurarsi le proprie risorse (alla ricerca di cibo, che include sia energia che pezzi di ricambio).

Ciò è correlato al foraggiamento autonomo, che è una preoccupazione nell'ecologia comportamentale, nell'antropologia sociale e nell'ecologia comportamentale umana, nonché nella robotica, nell'intelligenza artificiale e nella vita artificiale.

Storia e sviluppo

In una base aerea, i robot Seekur e MDARS dimostrano le loro capacità di navigazione e sicurezza autonome.

Il robot Seekur è stato il primo robot disponibile in commercio con capacità simili a MDARS per l'uso generale da parte di aeroporti, impianti di pubblica utilità, strutture penitenziarie e sicurezza interna.

I rover su Marte MER-A e MER-B (ora noti rispettivamente come Spirit e Opportunity) possono trovare la posizione del sole e navigare da soli verso destinazioni al volo:

Mappatura della superficie mediante visione 3D

Calcolo delle aree di superficie sicure e non sicure all'interno di quel campo visivo

Creazione di percorsi ottimali attraverso la zona sicura verso la destinazione desiderata

Seguendo il percorso calcolato.

Questo ciclo viene ripetuto fino a quando non viene raggiunta la destinazione o non è noto alcun percorso verso la destinazione.

ExoMars Rover, un Rover ESA pianificato, è in grado di effettuare una localizzazione relativa e assoluta basata sulla visione per navigare autonomamente su traiettorie sicure ed efficienti verso i bersagli:

Usando un paio di telecamere stereo, crea modelli 3D del terreno che circonda il Rover.

Identificare aree di terreno sicure e non sicure, nonché la difficoltà complessiva per il Rover di navigare nel terreno.

Calcolo di percorsi efficienti attraverso la zona sicura verso la destinazione desiderata

Guidare il Rover lungo il percorso prestabilito

Creazione di una mappa di navigazione basata su tutti i dati di navigazione precedenti

Cataglyphis, un rover della NASA Sample Return Robot Centennial Challenge, ha dimostrato con successo la navigazione completamente autonoma, il processo decisionale e le capacità di rilevamento, recupero e restituzione del campione durante la finale NASA Sample Return Robot Centennial Challenge nel 2016. Invece di GPS o magnetometri, il rover si basava su una fusione di misurazioni da sensori inerziali, codificatori di ruote, Lidar e una fotocamera per la navigazione e la mappatura. Cataglyphis ha percorso 2,6 km e ha riportato cinque diversi campioni alla posizione di partenza durante la sfida di 2 ore.

La DARPA Grand Challenge e