ENGINEERINGNET.BE - Kleine robots, met een gewicht van tientallen tot een paar honderd gram, hebben talloze interessante praktische toepassingen.
Goedkoop geproduceerde robots zouden massaal kunnen worden ingezet om snel een groot gebied te bestrijken, bijvoorbeeld om vroegtijdig ongedierte of ziekten op te sporen in kassen.
Autonomie is bij dit soort kleine robots echter geen sinecure, omdat ze in vergelijking met grotere robots over beperkte middelen beschikken.
Het grootste obstakel is dan ook dat dit soort robots zelf moeten kunnen navigeren om hun taken uit te voeren. Om dit probleem op te lossen, kunnen de robots hulp krijgen van externe infrastructuur.
Zo kunnen ze buiten gebruik maken van GPS-satellieten of binnen van draadloze communicatiebakens. Het is echter vaak niet wenselijk om afhankelijk te zijn van dergelijke infrastructuur. Het alternatief van het installeren en onderhouden van bakens is daarentegen vrij duur of simpelweg niet mogelijk.
De AI die doorgaans wordt gebruikt voor autonome navigatie met de sensoren en rekenkracht op de robot zelf is in principe ontworpen voor grote robots, zoals zelfrijdende auto's.
Een andere optie is het gebruiken van een zeer energiezuinige zichtsensor die rijke informatie over de omgeving levert als basis voor zeer gedetailleerde 3D-kaarten. Hiervoor is echter veel rekenkracht en geheugen nodig, en de bijbehorende computerapparatuur is te groot en verbruikt te veel energie.
Om deze uitdaging het hoofd te bieden, besloten onderzoekers van de Nederlandse TU Delft zich tot de natuur te wenden. Biologen leerden o.a. dat insecten hun eigen bewegingen bijhouden en dit combineren met visueel gestuurd gedrag op basis van herkenning van de omgeving.
De nu voorgestelde, op insecten geïnspireerde, navigatiestrategie stelde een 56 gram wegende "CrazyFlie" drone, uitgerust met een omnidirectionele camera, in staat om afstanden tot 100 meter af te leggen met slechts 1,16 kB aan geheugen.
Alle berekeningen werden gedaan op een piepkleine computer, een zogeheten "microcontroller", die in veel goedkope elektronische apparaten te vinden is.
Deze navigatiestrategie is een belangrijke stap richting het toepassen van kleine autonome robots in de praktijk.
