Inteligentný robotický roj sa pri pohybe terénom správa ako tekutá hmota

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Moduly tvoria roj pripomínajúci tečúcu hmotu.

• Inteligencia vychádza z fyzikálnych interakcií a tvaru.

• Systém prekonáva prekážky lepšie ako samostatné jednotky.

Výskumníci z Cornell University vyvinuli kolektívny robotický systém, ktorý funguje odlišne od tradičných strojov s centrálnym riadením. Systém s názvom Crossv-Link Collective tvoria desiatky malých robotov, ktoré sa spoločne dokážu plynule prispôsobovať prostrediu. Namiesto rigidnej schémy pripomína skôr mäkký materiál, ktorý sa pri pohybe neustále deformuje a mení svoju štruktúru.

Tento prístup naplno využíva koncept takzvanej mechanickej inteligencie. Samotný softvérový výpočet a zložitú bezdrôtovú komunikáciu nahrádza fyzický tvar robotov a dynamika ich vzájomného kontaktu. Riešenie umožňuje, aby sa moduly po náraze prirodzene usporiadali do konfigurácií s menším vnútorným napätím a lepšou hybnosťou.

Zdroj foto: Cornell University

Každý samostatný modul má dĺžku 200 mm a šírku 20 mm. Vo vnútri konštrukcie sa nachádza malý motor, ktorý zabezpečuje neustále striedanie dvoch základných tvarov v podobe písmen I a U. Tieto oscilačné pohyby vytvárajú tlak na podložku, čím sa moduly pomaly posúvajú vpred a narážajú do seba.

Na oboch koncoch zariadení sú umiestnené malé kontaktné plochy so suchým zipsom. Vďaka tomuto jednoduchému mechanizmu sa roboti dokážu dočasne spájať a rozpájať so svojimi susedmi v rámci roja. Kým samostatne je ich pohyb pomerne pomalý a neefektívny, po vytvorení prepojených reťazcov začnú postupovať organizovane.

Prepojený roj sa ukázal ako obzvlášť spoľahlivý v náročnom teréne, napríklad na naklonených rovinách. V priestore zaplnenom prekážkami sa roj správa takmer ako tekutina, ktorá udržuje celkovú súdržnosť prostredníctvom neustáleho vzniku nových spojení. Ak by hrozilo mechanické zaseknutie celej štruktúry, vyvíjaný tlak spôsobí, že sa spojenia včas rozpadnú.

Celý navrhnutý systém je vďaka svojej decentralizovanej povahe veľmi odolný voči zlyhaniu jednotlivých komponentov. V prípade poruchy motora alebo úplného vybitia batérie u jedného člena dokáže zvyšok roja plynule pokračovať v pohybe. Takýto distribuovaný prístup otvára nové možnosti pre nasadenie robotických zariadení v nepredvídateľnom prostredí bez vonkajšej kontroly.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Mechanická inteligencia odstraňuje závislosť od centrálnych procesorov a zvyšuje odolnosť robotov v teréne.

Zdroj: interestingengineering.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu