Университет Аделаиды (Австралия) разработал роботов-рой, сокращающих маршруты добычи на 80%

Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Университета Аделаиды (Adelaide University), имитируя социальное кооперативное поведение пчёл и муравьёв, разработала систему роботов-роя, применимую для автоматизации горных работ, с целью повышения эффективности и адаптивности добычи при снижении зависимости от централизованных систем управления. Исследование под названием «Биоинспирированный дизайн роботов-роя для автоматизации шахт» (Bio-Inspired Swarm Robots Design for Mine Automation) опубликовано в журнале «Естественные науки» (Natural Sciences).

По мере расширения горных работ в более глубокие, удалённые и труднодоступные среды традиционные системы автоматизации сталкиваются с проблемами высокой стоимости, низкой гибкости и зависимости от центрального контроллера. Для поиска альтернативных решений исследовательская группа использовала миниатюрных роботов Zumo 2040 в лабораторных условиях, имитирующих горные работы, и оценила три подхода: базовую систему, при которой роботы немедленно возвращаются после сбора руды; модель, вдохновлённую муравьями, где роботы разделяют задачи на поиск ресурсов и их транспортировку; а также систему, вдохновлённую пчёлами, которая сначала активно исследует и картирует территорию перед сбором материалов.

Доктор Йовен Тан (Joven Tan), ведущий автор исследования, проводимого в рамках докторской диссертации на химико-технологическом факультете Университета Аделаиды, отметил, что социальные насекомые разработали чрезвычайно эффективные способы совместного решения проблем, и применение этих идей в робототехнике может создать более эффективные, адаптивные и надёжные системы для горнодобывающей промышленности.

Лабораторные испытания показали, что метод, вдохновлённый пчёлами, продемонстрировал наилучшие результаты. По сравнению с базовой системой, этот метод, благодаря предварительному исследованию и запоминанию местоположения ресурсов перед сбором, сократил расстояние перемещения до 80%, снизил энергопотребление примерно на 50% и ускорил выполнение задач по доставке руды на 60%. Метод, вдохновлённый муравьями, также повысил производительность за счёт распределения различных ролей между отдельными роботами (один робот идентифицирует ресурсы, другой их транспортирует).

Руководитель проекта и соавтор доктор Нуне Мелкумян (Noune Melkoumian) отметила, что природа потратила миллионы лет на развитие эффективных способов группового взаимодействия, и изучение этих систем позволяет разрабатывать более гибкие, надёжные и эффективные новые технологии. Исследовательская группа подчеркнула, что эти концепции тестировались в лабораторных условиях с использованием физических роботов, а не только с помощью компьютерного моделирования.

Хотя для внедрения этой технологии в действующие шахты требуется дальнейшая работа, включая улучшение датчиков, увеличение срока службы батарей и адаптацию системы к непредсказуемым подземным условиям, технология роботов-роя в конечном итоге может быть использована в опасных или труднодоступных горных районах, повышая производительность и одновременно снижая риски для рабочих. В будущем эта технология может также найти применение в космической добыче, где, как ожидается, автономные системы будут играть ключевую роль. Исследование под названием «Биоинспирированный дизайн роботов-роя для автоматизации шахт» (Bio-Inspired Swarm Robots Design for Mine Automation) опубликовано в журнале «Естественные науки» (Natural Sciences).

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com