Розподіл обов'язків допоміг роботам точно пересунути вантаж

Швейцарські та японські інженери розробили мініатюрного робота, здатного повзти по рівній і навіть похилій поверхні, а також стрибати, переносячи на собі невеликий вантаж. Кілька таких роботів можуть працювати єдиною групою, розподіляючи обов'язки між собою. Автори показали це на прикладі операції, під час якої два робота штовхали важкий блок, один вимірював пройдену відстань, а ще двоє відповідали за передачу даних від вимірюючого робота до штовхаючих через інфрачервоні передавачі. Стаття з описом розробки опублікована в.

Велика частина роботів має розмір, хоча б віддалено порівняний з людиною, і призначені для роботи в тих же умовах. Але в робототехніці також є окрема область, в рамках якої інженери і вчені створюють невеликих роботів для роботи в недоступних для людини місцях. Наприклад, інженери з Гарвардського університету і Rolls-Royce пропонують використовувати для діагностики і ремонту авіадвигунів мікророботів, здатних проникати у внутрішні частини конструкції.

Оскільки через розмір можливості таких роботів сильно обмежені, інженери пропонують об'єднувати їх у групи, здатні разом виконувати більш складні завдання, ніж поодинці. Інженери під керівництвом Джеймі Пайк (Jamie Paik) з Федеральної політехнічної школи Лозанни реалізували цю концепцію на практиці, створивши мініатюрних автономних роботів, здатних розподіляти частини спільного завдання між собою.

Робот являє собою трикутну конструкцію, що складається з трьох розходяться від загального центру полімерних смужок. Крім жорсткого зв'язку в центрі смужки також пов'язані між собою за допомогою пружин по краях. Вони складаються зі сплаву з пам'яттю форми і завдяки цьому скорочуються при нагріванні електричним струмом. Це дозволяє роботу стрибати, причому не тільки вгору. Робот може керувати траєкторією руху, активуючи потрібні пружини в певній послідовності. Крім того, на краях двох смужок встановлено ще по одному актуатору зі сплаву з пам'яттю форми. Вони дозволяють роботу повзти.

Крім актуаторів у роботі встановлено акумулятор, мікроконтролер, датчик наближення та інфрачервоний приймальник. Останній компонент потрібен для взаємодії з іншими роботами. Автори показали кілька прикладів того, як роботи можуть працювати разом. В одному з них перед роботами поставили завдання пересунути на певну відстань блок, маса якого велика, щоб його міг зрушити один робот, але не настільки, щоб з цим не впоралися два робота. В операції брали участь п'ять роботів. Два з них штовхали блок, приймаючи сигнал від третього робота. Він у свою чергу разом з ще одним роботом служив передавачем сигналів від п'ятого робота, що вимірює за допомогою датчика наближення відстань, на яку зрушив блок.

Крім того, інженери показали, як роботи можуть удвох долати перешкоду. Для цього один робот після проходження перешкоди повідомляє інформацію про нього другого через інфрачервоний передавач.

Існують й інші роботи для відпрацювання механізмів колективної взаємодії. Найвідоміші з них - кілоботи. Це невеликі роботи розміром близько трьох сантиметрів, здатні рухатися завдяки вібромоторам і передавати інформацію сусідам через інфрачервоні передавачі. Дослідники давно використовують їх у своїх роботах в якості модельних організмів. Наприклад, з їх допомогою вчені показали, що при прийнятті бінарних рішень (А або Б) учасники рою, які не визначилися зі своєю думкою, допомагають всій групі прийти до єдиної думки, тоді як без них частка прихильників однієї думки не піднімається вище 90 відсотків. А минулого року дослідники продемонстрували, що рій кілоботів здатний демонструвати штучний морфогенез і навіть «заліковувати пошкодження» без використання загального керуючого алгоритму.