ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

1000 malih robota u roju spaja se u nove oblike

Životinje koje se kreću u skupinama stvaraju razne oblike. Razmislimo samo o jatima ptica ili riba čiji se mnogobrojni članovi kreću skladno i s lakoćom, kroz zrak ili vodu, a pritom se oslanjaju na komunikaciju. No, je li moguće učiniti i da se nežive i umjetno stvorene skupine kreću na isti način? Zvuči kao znanstvena fantastika, no ipak je moguće.

Razvijen je jeftin robot Kilobot sastavljen od 1 024 dijela (svaki dio košta oko 100 kuna), a koristi se za ispitivanje kolektivnog ponašanja. Maleni dijelovi mijenjaju položaj i stvaraju 2D oblike samoupravljanjem.

Dijelovi čine skupinu tj. robota koji nije programiran da se kreće na određen način, već svaki zasebni robot slijedi jednostavne upute i razmjenjuje informacije s ostalim dijelovima robota infracrvenim svjetlom kako bi odredio njihov smjer kretanja. Način kretanja nije konvencionalan. Koriste se vibracijski motori. Kao i u jatu, nijedan član nije savršen. Ima ograničene mogućnosti i podliježe pogreškama. Kako bi se pojedinačne mane nadomjestile, potrebno je surađivati.

Istraživanje je proveo informatičar Michael Rubenstein sa svojim suradnicima sa sveučilišta Harvard, a objavljeno je u časopisu Science. Predstavljen je i algoritam koji prikazuje način rada robota. Pomoću inteligencije roja za skupno rješavanje problema, dijelovi se Kilobota postave u određen oblik za par sati premještajući se iz gomile počevši s rubova sve dok ne osjete da su postali dijelom novog oblika. Pri tome nema utjecaja čovjeka. On samo označi željeno mjesto formacije.

U početku su dijelovi robota u neorganiziranoj 2D masi, a prilikom stvaranja oblika, vode se vlastitim brojem.

Komunikacija na licu mjesta za formiranje oblika može se usporediti s kolektivnim ponašanjem vidljivim npr. kod mravi, na koje maleni Kiloboti i podsjećaju izgledom, pa bi tako ovo istraživanje moglo bolje objasniti skupnu dinamiku kukaca, jata riba ili krda sisavaca te iskoristiti i u druge svrhe. Moglo bi ih se slati u ruševine izazvane npr. potresom u potragu za preživjelima.

Ovi maleni Kiloboti koji mijenjaju oblik mogli bi označiti novo razdoblje u robotici. Časopis Nature prenosi Rubensteinova predviđanja da bi ovo ponašanje moglo biti korisno kod programiranja mase, malenih robota veličine zrnaca pijeska koji bi se samostalno postavili i formirali alat bilo kojeg oblika, npr. kliješta. Ovi budući trodimenzionalni roboti radili bi na principu trodimenzionalnog printera, ali umjesto printanja pomoću filamenta ili beskrajnog vlakna, printali bi pomoću robota koji sami sebe pokreću.

Ipak, roboti još uvijek nisu savršeni i često prilikom stvaranja oblika dolazi do zagušenja. Isto tako, završni oblici ponekad izgledaju nepotpuno jer robotima treba vremena da fiksiraju svoj položaj. Sve u svemu, ovo istraživanje pokazuje da je moguće stvoriti i programirati veći broj članova jedne skupine čije ponašanje može postati uniformirano dok su pojedinačni dijelovi ograničeni.

Izvor: SciAlert

Podijeli.