Фото: actu.epfl.ch

Исследователи Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Федеральная политехническая школа Лозанны) разработали крошечных роботов-муравьёв. Устройства обладают минимальными интеллектуальными способностями, могут взаимодействовать между собой, «общаться» и выполнять вместе сложные задачи.

Несмотря на простоту конструкции и вес в 10 граммов, каждый робот имеет несколько режимов передвижения для навигации по любому типу поверхности. Объединяясь в группы, они быстро обнаруживают и преодолевают препятствия, а также перемещают объекты, намного больше и тяжелее, чем они сами. Роботы имеют три конечности, поэтому получили название Tribots. Сборка устройств занимает несколько минут: они собираются из тонких пластин, изготовленных из разных материалов, поэтому пригодны для массового производства. Боты полностью автономны, оснащены инфракрасными датчиками и индикаторами приближения для обнаружения цели и поддержания связи. В зависимости от сферы использования на устройство можно поместить дополнительные датчики.

Движения триботов копируют способ передвижения тропических муравьёв рода Одонтомахус. Это крупные муравьи-хищники, удерживающие свою добычу в челюстях и умеющие перепрыгивать с поверхности на поверхность. Авторы исследования подчеркивают, что Tribots воспроизводят механизм «катапультации» с объекта благодаря дизайну-оригами. Несколько типов материалов делают робота гибким и маневренным, он «запоминает» форму, которую принял и меняет её по необходимости. Каждый робот выполняет пять типов движения: прыжки в вертикальной плоскости, горизонтальные прыжки, кувырки, ходьба и перемещение ползком.

Несмотря на одинаковую анатомию, каждому роботу назначается определенная роль в зависимости от ситуации. «Муравьи-исследователи» обнаруживают на своем пути физические препятствия, такие как здания, горы и долины. Обнаружив препятствие, они информируют остальную часть группы. Затем «муравьи-лидеры» дают остальной группе инструкции. «Муравьи-рабочие», тем временем, объединяются для перемещения объектов. Каждый Tribot, точно также, как и муравьи Odontomachus, может иметь в своей группе разные роли. Столкнувшись с новой задачей в незнакомой среде, «исследователь» становится «лидером» и т.д. Такой способ поведения выходит за рамки поведения муравьёв в живой природе и связан с тем, что поведением Tribots управляет нейронная сеть.

Сфера применения роботов-муравьёв обширна: например, экстренные поисковые операции, нахождение объекта на территориях большой площади без GPS. Устройства обеспечивают визуальную обратную связь. Даже если при выполнении миссии часть роботов будет уничтожена, это не повлияет на совокупную продуктивность и качество их работы, – заявил автор исследования, специалист по робототехнике, профессор Джейми Пайк (Jamie Paik). Благодаря уникальному коллективному интеллекту, который стал возможным вследствие алгоритмов машинного обучения, Tribots отлично приспосабливаются к неизвестной среде и превосходят по продуктивности более крупные роботизированные конструкции.

Автор: Татьяна Козодой


Читайте также:

Гарвардские учёные разработали мини-камеру, которая видит объекты в поляризованном свете

Учёные создали нанозонды для записи внутриклеточной активности нейронов мозга

Комментарии