|
Рой из тысячи микроботов продемонстрировал коллективное поведение
|
|
|
|
Учёные из Гарвардского университета сконструировали целую армию из небольших килоботов, каждый из которых размером с небольшую монету. Роботы в количестве 1024 штук способны взаимодействовать на примитивном уровне со своими соседями, что позволяет "армии" использовать основы коллективного сознания для построения двухмерных конфигураций.
|
|
|
|
|
|
|
|
Роботы шайбообразной формы, так называемые килоботы, довольно недороги в изготовлении — их стоимость составляет примерно $20 за штуку (около 700 рублей). За их движение отвечают два миниатюрных вибрирующих двигателя. Каждой единицей армии машин управляет особая программа, которая задаёт правила принятия определённой формы, которую боты должны сформировать в итоге.
|
|
|
|
К примеру, вначале килоботы расположены довольно плотно друг к другу в произвольной форме на плоской поверхности. Затем четыре бота-инструктора помещаются в скопление, и роботы на дальней стороне от них начинают медленно двигаться по направлению к инструкторам.
|
|
|
|
|
|
|
|
Для передачи информации роботы используют инфракрасный свет. При этом каждый отдельный бот способен взаимодействовать с несколькими своими соседями и измерять расстояние до них. Обычные боты не способны влиять на весь коллектив.
|
|
|
|
В роли отправных точек системы координат выступают роботы-инструкторы. Информация об их местоположении распространяется по цепочке от бота к боту.
|
|
|
|
Таким образом остальные роботы в строю получают возможность определить своё местоположение и сравнить его с тем местом-целью, которого необходимо достичь. Реконфигурация из свободной формы в заданную занимает у роботов около 12 часов — за это время боты выстроятся в виде звёздочки или, к примеру, буквы "К".
|
|
|
|
"Реконфигурируемая армия килоботов похожа по своему поведению на муравьёв, способных строить целые мосты из собственных тел. Это так называемое модульное поведение позволяет единицам системы быстро адаптироваться к окружающей среде", — рассказывает в пресс-релизе Гарвардского университета ведущий автор исследования Майкл Рубинштейн (Michael Rubenstein).
|
|
|
|
По мнению инженеров, их проект может быть полезен при создании программируемой материи: крошечные роботы, каждый размером с песчинку, смогут принимать форму то ножниц, то гаечного ключа, то кофейной чашки. Однако до такого будущего ещё далеко, поскольку пока что килоботы способны принимать только двухмерную форму, но не трёхмерную, да и сцепленность, а также механические свойства получаемого объекта пока оставляют желать лучшего.
|
|
|
|
"Программируемая материя может стать следующим шагом после трёхмерной печати, поскольку участие человека не потребуется вообще — микроботы сами примут необходимую форму", — говорит Рубинштейн, чья статья в соавторстве с коллегами вышла в журнале Science.
|
|
|
|
В данный момент гарвардские инженеры пытаются разрешить некоторые неочевидные проблемы своей разработки. Из-за небольшой разницы в скорости движения боты могут создавать заторы и препятствовать перемещению соседей, что, во-первых, замедляет работу, а во-вторых, может создавать сбои в отлаженной системе. К тому же, утверждает Рубинштейн, скорость реконфигурации необходимо будет сократить.
|
|
|
|
В будущем инженеры планируют использовать свою разработку для создания прототипа модульного самоорганизующегося робота. Такая машина могла бы самостоятельно менять форму и подстраиваться под ситуации, будь то спасительная или военная операция, или простая сборка мебели в доме у человека с ограниченными возможностями.
|
|
|
|
Помимо футуристических инженерных применений армию микроботов можно использовать как модель для изучения коллективного поведения психологами и поведенческими биологами. На основе компьютерного алгоритма можно разработать массу ситуаций, выход из которых неочевиден. Так исследователи надеются понять природу коллективного сознания и поведения в вопросах решения проблем.
|
|
|
|
http://www.vesti.ru/doc.html?id=1894150
|
