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Robot en un hormiguero

11.04.2013

El trabajo de los científicos franceses muestra que para realizar una variedad de tareas y organizar sistemas tan complejos como un hormiguero, basta con el software y el hardware más simples. Científicos del centro de investigación francés CNRS han creado un algoritmo informático que permite a los robots imitar el comportamiento de una colonia de hormigas. El trabajo de los científicos franceses muestra que el software y el hardware más simples son suficientes para realizar una variedad de tareas y organizar sistemas tan complejos como un hormiguero.

La interacción entre los individuos individuales y los objetos individuales juega un papel crucial en la formación del comportamiento colectivo autoorganizado. Estudios recientes han demostrado que las hormigas se mueven a través de intrincados caminos y corredores dentro y fuera del hormiguero, guiadas por cuatro tipos diferentes de información.

Algunas especies de hormigas pueden ver y navegar por el Sol o puntos de referencia a lo largo de su camino. Otras hormigas incluso utilizan una especie de sistema de navegación inercial: resumen los vectores de movimiento midiendo el número de pasos y giros del cuerpo. Las hormigas también pueden utilizar la información social, por ejemplo, por la presencia de forrajeras cargadas de comida, determinar la dirección hacia la comida o encontrar un camino siguiendo determinados rastros (trozos de hojas, semillas, etc.).

El último tipo de información, el cuarto, es el más interesante y se encuentra en la estructura misma de los caminos de las hormigas. En algunas especies de hormigas, las redes de transporte tienen un patrón estrictamente definido: el ángulo promedio entre los caminos que emergen del centro del hormiguero es simétrico y se encuentra en el rango de 50 a 100 grados, dependiendo de la especie de hormiga. Así, cuando la hormiga avanza hacia la salida del hormiguero, se encuentra con una bifurcación (separación) simétrica de caminos y corredores. En el camino de regreso, la hormiga ve la imagen opuesta: una bifurcación asimétrica. Para encontrar la ruta más corta, la hormiga simplemente elige el ángulo de giro correcto y siempre sigue la dirección correcta.

Este sencillo mecanismo natural tiene un enorme potencial práctico para la robótica y las redes de transporte. Para demostrar cuán efectivo es el algoritmo natural elemental de navegación de hormigas, los científicos hicieron una maqueta de pasajes de hormiguero de cartón. En pasajes de 9 cm de ancho, lanzaron los robots más simples que funcionaban de acuerdo con la lógica de las hormigas. Se equiparon robots con dimensiones de 22x21x20 mm con 4 sensores infrarrojos para detectar obstáculos. También había un fotodiodo para medir gradientes de luz (actuando como una feromona) y una batería de Ni-MH con una reserva de energía para trabajar durante 3,5 horas. El "cerebro" del robot era un simple microcontrolador PIC16LF877 con 8 KB de memoria EPROM y 368 bytes de RAM.

Como resultado, los robots navegaron con confianza por el laberinto utilizando todo tipo de comportamientos de insectos, incluida la búsqueda (deambular en busca de la ruta correcta) y la evasión (eludir un obstáculo a lo largo de una ruta diferente). El estudio de científicos franceses no solo proporciona nuevos conocimientos sobre el comportamiento de las colonias de insectos, sino que también permite el uso de algoritmos naturales efectivos en las redes de transporte tecnogénicas existentes.

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Circuitos integrados de controladores y controladores PWM resistentes a la radiación de Renesas Electronics 21.04.2019

Renesas Electronics anunció el lanzamiento del primer controlador PWM resistente a la radiación de la industria espacial y los circuitos integrados del controlador PWM en cajas de plástico.

Estos chips basados en nitruro de galio (GaN) están diseñados para su uso en circuitos de potencia de equipos electrónicos de pequeños satélites y vehículos de lanzamiento. Se dice que el controlador PWM monopolar ISL71043M y el controlador FET de potencia ISL71040M son "ideales para etapas de potencia y aplicaciones de control de motores". La necesidad de una base de elementos de este tipo está creciendo debido al lanzamiento masivo de pequeños satélites por parte de empresas privadas.

El fabricante estima que el controlador ISL71043M en un paquete SOIC de plástico de 4 x 5 mm ocupa tres veces menos espacio en la PCB que las soluciones de la competencia en paquetes cerámicos. Además, el ISL71043 presenta un bajo consumo de energía y una alta frecuencia operativa de hasta 1 MHz, lo que proporciona una mayor eficiencia y reduce los componentes pasivos. El ISL71040M tiene un paquete TDFN de 4 mm x 4 mm. El ISL71043M y el ISL71040M han sido probados para resistencia a la radiación ionizante y están garantizados para funcionar a temperaturas de -55 °C a +125 °C.

El controlador ISL71043M y el controlador FET ISL71040M se pueden combinar con otros componentes tolerantes a la radiación de Renesas: el FET ISL73024SEH o el FET ISL73023SEH y el aislador digital de entrada pasiva ISL71610M para crear una variedad de configuraciones de etapa de potencia.

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