BEAM-роботы

BEAM-роботы Квадрокоптеры

Beam роботы

Сосредоточение внимания на поведении, основанном на реакции (как изначально вдохновляло Родни Брукс), Робототехника BEAM пытается скопировать характеристики и поведение биологических организмы, с конечной целью приручить этих «диких» роботов.

Beam-роботы и beam-робототехника

BEAM-робототехникаBeam-роботы

– это удивительный мир с собственной неповторимой эстетикой. BEAM-робототехника позволяет создавать простых и шустрых

BEAM-роботов

, наделенных уникальным поведением, из доступных и распространенных компонентов без необходимости сложного программирования.

В 1960-х и 70-х годах почти всем казалось, что создание мыслящих и исполнительных роботов – дело самого ближайшего будущего. Университеты и научно-исследовательские институты без устали создавали лаборатории робототехники и искусственного интеллекта.

Некоторые исследователи и разработчики роботов пытались бороться с возникшими проблемами путем модификации алгоритмов и наращивания мощности аппартной части, отвечающей за вычисления и исполнение все более и более усложняющихся алгоритмов. Но один из известнейших исследователей в области робототехники Родни Брукс (Rodney Brooks)

из MIT предложил радикально другой подход. Вдохновленный насекомыми и другими существами с маленьким мозгом, он задался вопросом: как может выглядеть архитектура робота, базирующего свои действия не на построении сложной внутренней модели окружающей среды, а строящего свое поведение как непосредственную реакцию на возникающие внешние раздражители.

Результаты оказались впечатляющими: насекомоподобные типы роботов, могли сделать почти все, на что были способны роботы, создающие внутренню модель. При этом они обладали намного меньшими вычислительными мощностями. Многие робототехники были вдохновлены работой Брукса.

Присутствуя на одной из лекций доктора Брукса в конце 80-х в Университете Ватерлоо, Тилден поинтересовался: насколько Брукс допускает возможность упрощения роботов до такой степени, что они вообще не будут использовать цифровые вычисления. Как вспоминает сам Марк Тилден в своем письме для сайта “МойРобот.ру”:

В результате Марк Тилден задал себе вопрос: “существуют ли минималистичные, элегантные, эффективные, малобюджетные решения для управления автономным роботом?” Ответом на это вопрос стало появление BEAM-робототехники. Тилден популяризировал свои идеи и сформировал целую культуру в создани роботов, навсегда изменив мир робототехники.

Биам роботы

Механизмы и принципы

Основные принципы BEAM сосредоточены на способности машины, основанной на стимулах и ответах. Лежащий в основе механизм был изобретен Марк У. Тилден где схема (или Nv net из Nv нейроны) используется для моделирования поведения биологических нейронов.

Подобное исследование ранее было проведено Эд Ритман в «Эксперименты в искусственных нейронных сетях». Схема Тильдена часто сравнивают с регистр сдвига, но с несколькими важными функциями, делающими его полезной схемой в мобильном роботе.

Другие правила, которые включены (и применяются в различной степени):

  1. Используйте наименьшее возможное количество электронных элементов (“будь проще”)
  2. Перерабатывать и повторно использовать техноскрэп
  3. Использовать энергия излучения (Такие как солнечная энергия)

Существует большое количество роботов BEAM, предназначенных для использования солнечной энергии от небольших солнечные батареи приводить в действие “Солнечный двигатель”который создает автономных роботов, способных работать в широком диапазоне условий освещения.

Помимо простого вычислительного уровня Тилдена”Нервные сети”, BEAM добавила множество полезных инструментов в набор инструментов робототехники. Схема” Солнечный двигатель “, многие H-мост схемы для управления малым двигателем, тактильный датчик конструкции и методы создания мезомасштабных (размером с ладонь) роботов были задокументированы и распространены сообществом BEAM.[3]

Микроконтроллеры

В отличие от многих других типов роботов, управляемых микроконтроллеры, Роботы BEAM построены по принципу использования нескольких простых действий, связанных непосредственно с сенсорными системами с минимальными затратами. преобразование сигнала.

Эта философия дизайна полностью отражена в классической книге «Транспортные средства: эксперименты в синтетической психологии».[4] В этой книге с помощью серии мысленных экспериментов исследуется развитие сложных моделей поведения роботов с помощью простых тормозных и возбуждающих сенсорных связей с приводы.

Публикации

Патенты

Книги и бумаги

  • Конрад, Джеймс М. и Джонатан В. Миллс “Stiquito: продвинутые эксперименты с простым и недорогим роботом“, Будущее шагающих роботов, работающих на нитиноле, Марк В. Тилден. Лос-Аламитос, Калифорния, IEEE Computer Society Press, c1998. LCCN 96029883
  • ISBN 0-8186-7408-3

  • Тилден, Марк У. и Brosl Hasslacher, “Живые машины“. Лос-Аламосская национальная лаборатория, Лос-Аламос, Нью-Мексико 87545, США.
  • Тилден, Марк В. и Brosl Hasslacher, “Дизайн «живых» биомашин: как низко можно спуститься? »“. Лос-Аламосская национальная лаборатория, Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, 87545, США.
  • Тем не менее, Сюзанна и Марк У. Тилден “Контроллер для четвероногого шагающего тренажера“. ETH Zuerich, Институт нейроинформатики и биофизики, Лос-Аламосская национальная лаборатория.
  • Брайтенберг, Валентино, “Транспортные средства: эксперименты в синтетической психологии“, 1984.
  • ISBN 0-262-52112-1

  • Ритман, Эд “Эксперименты в искусственных нейронных сетях“, 1988.
  • ISBN 0-8306-0237-2

  • Тилден, Марк У. и Brosl Hasslacher, “Робототехника и автономные машины: Биология и технология интеллектуальных автономных агентов“, Идентификационный номер бумаги в LANL: LA-UR-94-2636, весна 1995 г.
  • Дьюдни, А. “Photovores: интеллектуальные роботы создаются из обломков“. Scientific American Сентябрь 1992 г., v267, n3, p42 (1)
  • Смит, Майкл К. и Марк Тилден “Луч Робототехника“. Алгоритм, Том 2, № 2, март 1991 г., стр. 15–19.
  • Хринкив, Дэвид М., и Тилден, Марк У. “Мусорные боты, багботы и боты на колесах“, 2002.
  • ISBN 0-07-222601-3 (Сайт поддержки книги)

Споры в имени

У разных людей разные представления о том, что на самом деле означает BEAM. Наиболее распространенное значение – Bиология, Eлектроника, Аэстетика, и Mмеханика.

Этот термин был придуман Марком Тилденом во время обсуждения в Научном центре Онтарио в 1990 году. Марк демонстрировал подборку своих оригинальных ботов, которые он создал во время работы в университет Ватерлоо.

Однако есть много других полу-популярных имен,[нужна цитата] включая:

  • Bиотехнология Ethology Алогия Mорфология
  • Bстроительство Eобороты Анарчия Mнеобычность
Смотрите про коптеры:  Как выбрать бесколлекторный мотор для квадрокоптера - Все о квадрокоптерах | PROFPV.RU
Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий