Onderzoekers hebben een zesbenige robot ontwikkeld die kan navigeren door gebruik te maken van gepolariseerd licht en een stappenteller. Het idee voor het navigatiesysteem voor de robot komt bij woestijnmieren vandaan die door hun leefomstandigheden geen gebruik kunnen maken van feromonen om de juiste weg heen en terug te vinden.
AntBot, de robot in kwestie, heeft slechts een zeer simpele optische sensor nodig samen met een systeem om stappen te tellen waardoor slechts simpele hardware nodig is om de juiste weg te vinden.
De optische sensor van de AntBot gebruikt een ‘optisch kompas’ dat gebruikmaakt van gepolariseerd licht. De sensor is gericht op de zon en maakt gebruik van polarisatiefilters. Door op die manier de richting te bepalen, zijn slechts twee pixels nodig die afgedekt zijn met twee mechanisch draaiende polarisatiefilters. De onderzoekers vergelijken de sensor met een optische sensor met twee rijen pixels van 374 pixels lang.
Om te weten hoe groot de afgelegde afstand is, maakt de robot gebruik van een stappenteller. Op die manier kan de robot heel precies bepalen hoe groot de afgelegde afstand is en op dezelfde plek terug te keren waar de robot startte.
Nut
Er wordt veel onderzoek gedaan naar manieren hoe robots zich autonoom kunnen voortbewegen zonder veel kennis van de omgeving. Voor dit soort onderzoek wordt vaak naar de natuur gekeken en in het bijzonder hoe insecten zich voortbewegen. Op deze manier kan een robot met weinig omgevingsinformatie toch de juiste weg vinden.
De woestijnmieren of Cataglyphis leven in omstandigheden waar het uitzetten van een feromonenspoor geen zin heeft, het spoor zou immers snel verdwijnen door de zich altijd verplaatsende zandkorrels. De zon is onder die omstandigheden het enige object dat niet binnen afzienbare tijd van plek verandert.
Een woestijnmier vindt zijn voedsel op het heetst van de dag, wanneer veel andere insecten het loodje hebben gelegd. De mier gaat vanuit zijn nest op onderzoek uit door een zigzagspoor te volgen. Als het diertje vervolgens een dood insect of ander eetbaar iets gevonden heeft, gaat het in een rechte lijn terug naar zijn schuilplaats omdat langer dan een uur buiten in de felle zon zijn, ook voor de mier dodelijk is.
Deze hele berekening kan de mier doen met slechts informatie van de polarisatierichting van de zon en het aantal stappen dat hij heeft afgelegd. Een experiment met spiegels waardoor de werkelijke richting van de zon niet zichtbaar was voor de mier, toonde aan dat de mieren werkelijk gebruik maken van de polarisatierichting.
Robot
De zesbenige robot is ontwikkeld door de universiteit van Aix-Marseille en CNRS, weegt 2,3 kilogram en kan een afstand van veertien meter heen en weer afleggen met een afwijking van slechts een centimeter. De zes benen maken dat de robot zich stabieler kan voortbewegen in complexe omgevingen.
