Franse onderzoekers hebben een lopende robot ontwikkeld die op dezelfde manier navigeert als woestijnmieren. Nu vinden robots de weg met GPS, maar dat vreet energie.

Voor navigatie maken robots gebruik van ingewikkelde systemen met GPS of lasers. Die kosten veel rekenkracht, zijn groot en zorgen soms voor een foutmarge van meters. Dat doen mieren beter. Die kunnen een onbekende omgeving verkennen en daarna in een rechte lijn teruglopen naar hun nest. Die mierennavigatie hebben Franse onderzoekers nu ingebouwd bij een lopende robot genaamd AntBot.

Op een vlot en goed geluk
LEES OOK
Op een vlot en goed geluk

AntBot is een zespotige robot met een diameter van 45 centimeter, een gewicht van 2,3 kilogram en een topsnelheid van 90 centimeter per seconde. Hij loopt nog traag. In de test bewoog hij zelfs maar een decimeter per seconde. Maar volgens de onderzoekers van CNRS en Aix-Marseille Université is dit de eerste lopende robot die navigeert zonder GPS.

antbot
AntBot. Beeld: Julien Dupeyroux, ISM (CNRS/AMU)

Woenstijnmieren

Voor de slimme navigatie lieten de onderzoekers zich inspireren door woestijnmieren. In tegenstelling tot andere mieren laten de woestijninsecten geen geurspoor van feromonen achter om hun weg terug te vinden. Dat spoor verbrandt door de hitte van de zon.

De woestijnmieren navigeren in plaats daarvan met een combinatie van technieken. Ze tellen hun stappen en kijken ze hoe snel de grond onder ze door beweegt terwijl ze lopen om een idee te krijgen van hun snelheid. Daarnaast oriënteren ze met de hemel: ze kijken naar de stand van de zon en naar het gepolariseerde licht dat ontstaat doordat zonlicht verstrooid wordt in de atmosfeer. De insecten gebruiken hiervoor vooral het uv-licht, waarschijnlijk omdat dat deel van het zonlicht door wolken heen zichtbaar blijft.

14 pixels

De AntBot robot is uitgerust met een stappenteller en lichtsensoren, met in totaal veertien pixels, die een ‘lichtkompas’ vormen. Twee pixel daarvan kunnen uv-licht waarnemen en gepolariseerd licht. De overige twaalf meten lichtveranderingen en bepalen zo de snelheid ten opzicht van de grond en de stand van de zon. Zo oriënteert de robot zich ten opzichte van de hemel en meet hij zijn snelheid en stappen.

Met deze technieken kon de AntBot navigeren in realistische omstandigheden buiten, zowel bij zonnig als bij bewolkt weer. Hij legde in totaal een afstand van 14 meter af en keerde elke keer netjes terug naar zijn startpositie, op hooguit een centimeter na. De robot is enkel getest in een open omgeving. De onderzoekers willen aanpassingen gaan maken aan de software zodat AntBot ook zijn weg kan vinden in bebost gebied, waar takken en bladeren de lichtinval beïnvloeden.

Dit soort robots kunnen in de toekomst, als ze iets sneller worden, ingezet worden bij natuurrampen of andere situaties om een terrein te verkennen. Ook schrijven de onderzoekers dat de techniek gebruikt kan worden voor auto’s, schepen en drones.