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小型ドローンが最小限のメモリで昆虫のようにナビゲートする

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小型の自律型ドローンは、昆虫にインスパイアされた新しい技術を使用して、長距離をナビゲートできるようになりました。デルフト工科大学の研究者たちは、これらの小型ロボットが最小限のメモリを使ってルートを追従する方法を開発しました。この方法は、アリやハチのように昆虫がナビゲートする方法にインスパイアされており、ドローンは数枚の画像とその位置のみを記憶することができます。

昆虫は移動するために主に二つの技術を使用します:経路統合(ステップを追跡するのに似た方法)と視覚記憶(環境の様子を記憶する方法)です。科学者たちはこれらの原理を適用し、小型ドローンのためのナビゲーションシステムを作成し、最小限の計算力で効率的に移動できるようにしました。

チームは、パノラマカメラを搭載した56グラムのドローンを構築しました。初回の飛行中、ドローンは周囲のスナップショットを撮影します。これらの画像は非常に圧縮された形式で保存されます。ドローンが戻る必要があるとき、移動に基づいて自分の位置を追跡するオドメトリーを使用して、保存された位置に近づきます。ドローンは画像を使用して位置を修正し、エラーを最小限に抑えます。

このアプローチは非常にメモリ効率が良いです。ドローンは、1メートルあたり20バイト未満のメモリを使用して、最大100メートルのルートを追従できます。これにより、最小のドローンでもGPSや他の外部システムに依存することなく、自律的にナビゲートできます。

このブレークスルーは、温室での植物の健康監視や倉庫での在庫追跡など、より広範な小型自律ロボットの応用につながる可能性があります。今後の研究は、特に障害物を避ける際のシステムの堅牢性を強化することに焦点を当てます。

Science Robotics, 2024; doi: DOI: 10.1126/scirobotics.adk0310