I robot umanoidi possono attirare l’attenzione a causa del modo in cui imitano il nostro aspetto e il nostro comportamento. I loro movimenti realistici e la capacità di svolgere compiti tradizionalmente associati agli esseri umani riescono davvero a catturare la nostra immaginazione. Ma quando si sceglie lo strumento giusto per il lavoro, essere interessanti o divertenti è un aspetto raramente nella lista dei requisiti. Ad esempio, non è previsto che un robot umanoide cerchi perdite in una tubazione industriale.

Per applicazioni come queste, dove è necessario esplorare spazi ristretti e il tempo è essenziale, sarebbe molto meglio scegliere un robot minuscolo, grande quanto un insetto. O meglio ancora, dal momento che questi robot sono così economici rispetto alle loro controparti più grandi, uno sciame di robot che può lavorare insieme per raggiungere il loro obiettivo molto rapidamente.

 

 

Ma mentre questi piccoli robot vincono facilmente tutte le competizioni limbo a cui partecipano, le loro dimensioni limitano notevolmente le apparecchiature di rilevamento e le risorse computazionali che possono trasportare. Una delle capacità chiave di cui ha bisogno un robot autonomo è la capacità di navigare nel suo ambiente. Nei robot più grandi, questo viene in genere gestito dotandoli di telecamere ad alta risoluzione o sensori Lidar e di un potente hardware informatico in grado di eseguire algoritmi di apprendimento automatico per interpretare tali dati e prendere decisioni.

Abbiamo ancora molto lavoro da fare prima di poter inserire tutto l’hardware in un robot delle dimensioni di un insetto. Ma un trio di ricercatori dell’Università di Tecnologia di Delft, nei Paesi Bassi, ha notato che gli insetti veri sono in grado di muoversi senza problemi, nonostante le loro dimensioni ridotte. Quindi hanno dato un’occhiata a come le formiche riescono a spostarsi nell’ambiente circostante per vedere se potevano tradurre alcuni di questi risultati in un piccolo sistema di navigazione artificiale.

A quanto pare, le formiche usano due trucchi principali per orientarsi. Innanzitutto, contano i passi per ottenere una misura della distanza percorsa. Questa caratteristica si abbina alle immagini a bassa risoluzione del loro apparato visivo quasi omnidirezionale. Sebbene la parte visiva di questo processo non sia compresa perfettamente, le principali teorie suggeriscono di scattare “istantanee” occasionali. Si ritiene che quando si avvicinano a un obiettivo (utilizzando il conteggio dei passi) confrontano un’istantanea precedente con un’istantanea corrente, quindi cercano di ridurre al minimo la differenza tra le due immagini.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I ricercatori hanno tentato di ricreare questo tipo di sistema di navigazione in un piccolo drone CrazyFlie da 56 grammi. Cattura solo immagini occasionali, a bassa risoluzione, e utilizza un sistema simile a una formica per capire quando si trova nella zona giusta, dopo aver percorso una distanza specifica. In questo modo,. viaggiando da un checkpoint all’altro, il drone può coprire distanze relativamente grandi.

L’algoritmo può essere fatto girare interamente sul microcontrollore di bordo del drone e un viaggio di 100 metri ha richiesto solo 1,16 kilobyte di spazio di archiviazione. Certo, questo non è il sistema di navigazione più accurato – niente di simile verrebbe mai utilizzato per un veicolo a guida autonoma, certo – ma dove sono necessarie dimensioni ridotte e le risorse sono altamente limitate, è perfettamente in grado di portare a termine il compito. Il team suggerisce che la loro tecnologia potrebbe essere utile per applicazioni come il monitoraggio delle scorte nei magazzini o il monitoraggio delle colture nelle serre.

 

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