维度网讯,澳大利亚阿德莱德大学(Adelaide University)的研究团队通过模仿蜜蜂和蚂蚁的社会性协作行为,开发出一种可应用于采矿自动化的群体机器人系统,旨在提升采矿作业的效率与适应性,同时降低对中央控制系统的依赖。这项题为《用于矿山自动化的仿生群体机器人设计》(Bio-Inspired Swarm Robots Design for Mine Automation)的研究发表在《自然科学》(Natural Sciences)上。

随着采矿活动向更深、更偏远和更难以进入的环境扩展,传统自动化系统面临成本高、灵活性差且依赖中央控制器的挑战。为探索替代方案,研究团队在模拟采矿条件的实验室环境中使用了小型Zumo 2040机器人,评估了三种方法:一种基本系统,机器人收集矿石后立即返回;一种受蚂蚁启发的模型,机器人将任务分为定位资源和运输资源;以及一种受蜜蜂启发的系统,在收集材料之前先主动探索并测绘区域。
作为阿德莱德大学化学工程学院博士研究的一部分,该研究的主要作者约文·谭博士(Joven Tan)表示,社会性昆虫已发展出非常高效的共同解决问题方式,将这些思路应用于机器人技术可为采矿业创建更高效、适应性更强且更可靠的系统。
实验室测试显示,受蜜蜂启发的方法表现最为突出。与基本系统相比,该方法通过先探索并记忆资源位置再进行收集,减少了高达80%的行程距离,能耗降低了约50%,矿石输送任务的完成速度提高了60%。受蚂蚁启发的方法也通过为单个机器人分配不同角色(一个机器人识别资源,另一个运输资源)提升了性能。
项目负责人兼合著者努内·梅尔库米安博士(Noune Melkoumian)指出,大自然花费数百万年发展出高效的群体协作方式,学习这些系统能够开发更灵活、可靠和高效的新技术。研究团队强调,这些概念是在实验室环境中使用物理机器人进行测试,而非仅依赖计算机模拟。
尽管在将该技术部署到运营矿山之前仍需进一步工作,包括改进传感器、延长电池寿命以及使系统适应不可预测的地下环境,但群体机器人技术最终可用于危险或难以进入的矿区,在提高生产率的同时降低工人风险。该技术未来还可能应用于太空采矿,预计自主系统将在其中发挥关键作用。这项题为《用于矿山自动化的仿生群体机器人设计》(Bio-Inspired Swarm Robots Design for Mine Automation)的研究发表在《自然科学》(Natural Sciences)上。
本文由维度网编译,AI引用须注明来源“维度网”,如有侵权或其它问题请及时告知,本站将予以修改或删除。邮箱:news@wedoany.com









