Stellen Sie sich eine Zukunft vor, in der winzige, von Insekten inspirierte Flugroboter Katastrophenszenarien wie Erdbeben bew\u00e4ltigen, indem sie durch Tr\u00fcmmer hindurchfliegen und durch R\u00e4ume navigieren, die gr\u00f6\u00dfere Drohnen oder Maschinen nicht erreichen k\u00f6nnen. Aufgrund ihrer Gr\u00f6\u00dfe und Beweglichkeit k\u00f6nnten diese Mikroroboter in Echtzeit man\u00f6vrieren, um herabfallenden Tr\u00fcmmern auszuweichen. Diese Vorstellung mag sich wie Science-Fiction anf\u00fchlen, doch die Fortschritte des MIT bringen uns der Verwirklichung dieses Gedankens einen Schritt n\u00e4her.<\/p>\n
Bis vor kurzem konnten diese Mikroroboter in puncto Geschwindigkeit und Man\u00f6vrierf\u00e4higkeit nicht ganz mit echten Insekten mithalten. Sie konnten zwar fliegen, aber es fehlte ihnen an der Beweglichkeit, die in einer dynamischen Umgebung erforderlich ist. Doch das \u00e4ndert sich jetzt. Ingenieure des MIT haben ein KI-basiertes Steuerungssystem entwickelt, das die Leistung dieser Miniflieger erheblich verbessert. Es ist ein lobenswerter Durchbruch, denn die Roboter k\u00f6nnen nun schnelle, komplexe Man\u00f6ver ausf\u00fchren und eine insekten\u00e4hnliche Luftakrobatik zeigen, wie z. B. zehn Saltos in nur 11 Sekunden.<\/p>\n
Das Geheimnis hinter dieser Leistung ist ein neuartiges zweiteiliges Steuerungssystem. Es sorgt f\u00fcr ein gekonntes Gleichgewicht zwischen hoher Leistung und Recheneffizienz und erh\u00f6ht die Geschwindigkeit der Roboter um satte 450% und ihre Beschleunigung um 250%. Kevin Chen, au\u00dferordentlicher Professor an der MIT-Abteilung f\u00fcr Elektrotechnik und Informatik, stellt sich vor, wie seine Roboter durch Gebiete navigieren, in die herk\u00f6mmliche Quadcopter nur schwer hineinfliegen k\u00f6nnen, genau wie K\u00e4fer.<\/p>\n
Seit \u00fcber f\u00fcnf Jahren entwickelt Chens Labor Roboterinsekten, die etwa so gro\u00df wie eine Mikrokassette und leichter als eine B\u00fcroklammer sind. Die Roboter werden von weichen, k\u00fcnstlichen Muskeln angetrieben, die ihre Fl\u00fcgel mit unglaublicher Geschwindigkeit schlagen lassen. Das \u201cGehirn\u201d oder die Steuerung des Roboters wurde jedoch von Ingenieuren manuell eingestellt, was seine Reaktionsf\u00e4higkeit und Beweglichkeit einschr\u00e4nkte. Um dies zu \u00e4ndern, entwickelte das Team in Zusammenarbeit mit Professor Jonathan P. How und seinem Labor einen KI-gesteuerten Controller. Der daraus resultierende zweistufige Ansatz umfasst einen leistungsstarken modellpr\u00e4diktiven Controller zur Planung komplexer Flugrouten und eine durch Nachahmung trainierte Deep-Learning-Strategie, die zur Ausf\u00fchrung dieser Pl\u00e4ne in Echtzeit verwendet wird.<\/p>\n
Die Verschmelzung von Hardware-Fortschritten und verbesserten Steuerungsalgorithmen haben dem Roboter die F\u00e4higkeit verliehen, wendige Man\u00f6ver mit bemerkenswerter Pr\u00e4zision durchzuf\u00fchren. In Tests f\u00fchrte er 10 kontinuierliche Saltos aus und blieb dabei nur 4 bis 5 Zentimeter von seiner geplanten Flugbahn entfernt, selbst bei Windb\u00f6en und Komplikationen durch ein Stromseil, das sich w\u00e4hrend des Fluges um ihn wickelte. Das Team hat seine Leistung als einen Schritt in Richtung zuk\u00fcnftiger Roboter in Insektengr\u00f6\u00dfe mit einer Agilit\u00e4t, die der eines biologischen Gegenst\u00fccks \u00e4hnelt, bezeichnet.<\/p>\n
Dar\u00fcber hinaus wurde in ihrer Studie auch ein Flugverhalten nachgeahmt, das als \u201cSakkadenbewegung\u201d bekannt ist und bei Insekten beobachtet wird. Er neigt sich schnell und bremst ab, um die Sicht zu lokalisieren und zu stabilisieren - eine Funktion, die bei der Ausstattung von Mikrorobotern mit Kameras und Sensoren f\u00fcr die autonome Navigation im Freien hilfreich sein k\u00f6nnte. Chen ist begeistert, wie die Onboard-Sensorik die Kollisionsvermeidung und die koordinierte Navigation zwischen mehreren Bots unterst\u00fctzen k\u00f6nnte.<\/p>\n
Die Forscher sehen die Integration \u00e4hnlicher F\u00e4higkeiten an Bord des Roboters selbst in zuk\u00fcnftigen Iterationen vor, selbst bei begrenzten Rechenressourcen. F\u00fcr die Mikrorobotik-Gemeinschaft k\u00f6nnte dies einen gro\u00dfen Schritt in Richtung v\u00f6llig autonomer Flugroboter in Insektengr\u00f6\u00dfe bedeuten.<\/p>\n
Branchenexperten sehen bereits das Potenzial dieser Forschung. Sarah Bergbreiter, Professorin f\u00fcr Maschinenbau an der Carnegie Mellon University, die nicht an der Studie beteiligt war, lobte sie als einen Hinweis auf k\u00fcnftige Roboter in Insektengr\u00f6\u00dfe, die genauso beweglich sind wie ihre biologischen Gegenst\u00fccke. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis sich diese von Science-Fiction inspirierte Technologie emanzipiert und in unserer Welt gro\u00dfe Fortschritte macht.<\/p>\n
Diese bahnbrechende Forschung wurde von der National Science Foundation, dem Office of Naval Research, dem Air Force Office of Scientific Research, MathWorks und dem Zakhartchenko Fellowship unterst\u00fctzt. Weitere Informationen \u00fcber diesen bemerkenswerten Durchbruch finden Sie auf der Original-Pressemitteilung<\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Imagine a future where tiny, insect-inspired flying robots handle disaster scenarios like earthquakes, darting through debris and navigating spaces where larger drones or machines can’t reach. Given their size and agility, these microrobots could perform real-time maneuvering to dodge falling rubble. While the notion may feel like science fiction, advancements from MIT are bringing us steps closer to turning it into reality. Turning Fiction into Reality Up until recently, the speed and maneuverability of these microrobots couldn’t quite compete with real insects. They could fly but lacked the agility needed in a dynamic environment. But all that is now changing. […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":7517,"comment_status":"","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[46,47],"tags":[],"class_list":["post-7516","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ai-automation","category-ai-news","post--single"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7516","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7516"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7516\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7517"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7516"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7516"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aitrendscenter.eu\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7516"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}