蚁丘中的机器人。免费技术图书馆新闻

蚁丘中的机器人

11.04.2013

法国科学家的工作表明，要执行各种任务并组织像蚁丘这样的复杂系统，最简单的软件和硬件就足够了。法国研究中心 CNRS 的科学家们创造了一种计算机算法，可以让机器人模仿蚁群的行为。法国科学家的工作表明，最简单的软件和硬件就足以执行各种任务并组织像蚁丘这样的复杂系统。

个体个体与个体对象之间的相互作用在自组织集体行为的形成中起着至关重要的作用。最近的研究表明，蚂蚁在四种不同类型的信息的引导下，在蚁丘内外错综复杂的路径和走廊中移动。

某些种类的蚂蚁能够通过太阳或沿途的地标看到和导航。其他蚂蚁甚至使用一种惯性导航系统：它们通过测量身体的步数和转数来总结运动矢量。蚂蚁还可以使用社会信息，例如，通过装载食物的觅食者的存在，确定食物的方向或找到遵循某些痕迹（叶子、种子等）的路径。

最后一类信息，第四类，是最有趣的，位于蚂蚁足迹的结构中。在一些蚂蚁物种中，运输网络具有严格定义的模式：从蚁丘中心出现的路径之间的平均角度是对称的，并且在 50-100 度的范围内，具体取决于蚂蚁物种。因此，当蚂蚁从蚁丘向出口移动时，它会遇到路径和走廊的对称分叉（分离）。在回来的路上，蚂蚁看到了相反的画面：不对称的分叉。为了找到最短的路线，蚂蚁只需选择正确的转弯角度并始终遵循正确的方向。

这种简单的自然机制对机器人技术和运输网络具有巨大的实际潜力。为了证明蚂蚁导航的基本自然算法是多么有效，科学家们用纸板制作了一个蚁丘通道的模型。在 9 厘米宽的通道中，他们发射了按照蚂蚁逻辑工作的最简单的机器人。尺寸为 22x21x20 mm 的机器人配备了 4 个红外传感器来检测障碍物。还有一个用于测量光梯度的光电二极管（充当信息素）和一个具有能量储备的镍氢电池，可以工作 3,5 小时。机器人的“大脑”是一个简单的 PIC16LF877 微控制器，具有 8 KB EPROM 存储器和 368 字节 RAM。

结果，机器人自信地使用所有类型的昆虫行为在迷宫中导航，包括搜索（徘徊以寻找正确的路线）和逃避（绕过不同路线的障碍物）。法国科学家的这项研究不仅提供了有关昆虫群落行为的新知识，而且还允许在现有的技术运输网络中使用有效的自然算法。

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这些基于氮化镓 (GaN) 的芯片设计用于小型卫星和运载火箭的电子设备的电源电路。 ISL71043M 单极 PWM 控制器和 ISL71040M 功率 FET 驱动器据说是“功率级和电机控制应用的理想选择”。由于私营公司大量发射小型卫星，对这种元素基地的需求正在增长。

制造商估计，采用 71043 x 4 mm 塑料 SOIC 封装的 ISL5M 控制器占用的 PCB 空间比采用陶瓷封装的竞争解决方案少三倍。此外，ISL71043 具有低功耗和高达 1MHz 的高工作频率，可提供更高的效率并减少无源元件。 ISL71040M 采用 4mm x 4mm TDFN 封装。 ISL71043M 和 ISL71040M 已经过抗电离辐射测试，并保证在 -55°C 至 +125°C 的温度下工作。

ISL71043M 控制器和 ISL71040M FET 驱动器可以与瑞萨电子的其他耐辐射组件结合使用：ISL73024SEH FET 或 ISL73023SEH FET 以及 ISL71610M 无源输入数字隔离器，以创建各种功率级配置。

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