25-årigt forskertalent udvikler robotdyr
Ph.d.-studerende Mathias Thor har allerede udviklet sit første robotdyr: et robotinsekt, som kravler på rør og kan holde sig på benene i uvejsomt terræn. Nu er han i gang med sit næste store projekt - at udvikle en robothjerne inspireret af dyr.
- En høne kan jo løbe rundt uden hoved, pointerer robotudvikler Mathias Thor. Han arbejder i det felt, hvor robotter møder naturen. Den verden, der kaldes biorobotics, og hvor en hovedløs høne inspirerer en til at tænke, at den bedste måde at få robotter til at gå er via reflekser eller centrale mønstergeneratorer.
25-årige ph.d.-studerende fra SDU Embodied Systems for Robotics and Learning aflurer dyrs egenskaber og overfører dem til robotter via kunstig intelligens. Han har udviklet insektrobotten MORF - Modular Robot Framework, som kravler på seks ben, men med få justeringer kan omdannes til et pattedyr med fire ben.
- Personligt synes jeg, det er mest interessant at undersøge robothjerner til insekter, fordi insekter klarer sig i forskellige omgivelser med meget små hjerner. Jeg ser mange timers tv om dyr og arbejder tæt sammen med biologer for at aflure, hvordan dyr for eksempel bevæger sig, siger Mathias.
Hovedløs høne inspirerer
I insektrobottens seks ben sidder i alt 18 motorer, som styrer tre led i hvert ben. Det giver tilsammen et virvar af kompliceret kode at få robotten til at styre alle motorer på samme tid. Det er her, den hovedløse høne kommer til sin ret. Den inspirerer Mathias til at forsøge at overføre naturens smarte løsninger til robotten, så den kan styre sine mange ben med et minimum af kodning.
”Ved at studere videoer af forskellige dyrs kravleteknikker fandt vi frem til larven. Vi så hvordan larven kravler op af en blomsterstilk. Det er den metode, vi har kopieret til robotten.
Han peger på insektrobottens fødder, som indeholder silikone for, at fødderne giver efter, når robotten går. Det er et helt lavpraktisk eksempel på, at flytte noget af robottens intelligens ud i kroppen uden, at det er nødvendigt for forskerne at programmere.
- Du tænker jo heller ikke aktivt over at gå. Det er bare noget vi gør ved hjælp af vores centrale mønstergenerator i rygmarven, siger Mathias.
Han forklarer, at en central mønstergenerator er nogle neuroner i rygmarven der sender rytmiske signaler til musklerne i benene. Signalerne gør at musklerne bevæger sig på en måde, som får benene til at gå. Det foregår altså uafhængigt af hjernen.
Robotinsekt inspicerer rør
- Vi har testet vores robot i at gå på rør. Vi forestiller os, at den med sensorer og kamera på maven kan inspicere rør, som er ufremkommelige for mennesker, for eksempel rør på boreplatforme, siger Mathias og viser billeder af robotinsektet, som med sine seks ben tager godt fat om et rør og krabber sig opad.
- Ved at studere videoer af forskellige dyrs kravleteknikker fandt vi frem til larven. Vi så hvordan larven kravler op af en blomsterstilk. Det er den metode, vi har kopieret til robotten, fortæller han og peger på, at cirka halvdelen af jordens areal er ufremkommelig med hjul, men med seks ben har robotten en optimal manøvredygtighed og kan gå i et uvejsomt terræn.
Robotinsektets vigtigste opgave er nu at være en forskningsplatform i forskernes videre arbejde med at udstyre gående robotter med en biologisk inspireret robothjerne, så robotterne udstyres med endnu flere kompetencer, som at finde vej, klatre, planlægge og tage egne beslutninger.
- Det er utroligt spændende arbejde, hvis vi kan udstyre robotinsektet med en hjerne, så den bliver i stand til at tage intelligente beslutninger og navigere ligesom insekter kan med deres små hjerner, siger Mathias.
Læs mere
Mød forskeren
Mathias Thor er 25 år og ph.d.-studerende ved Mærsk Mc-Kinney Møller Instituttet. Han har allerede udviklet sit første robotdyr, og hans næste store projekt handler om at udvikle en robothjerne inspireret af dyr.