Инженеры показали, что рой дронов, связанных в цепочку, может выполнять удивительно сложные задачи без датчиков или центрального управления. Исследование опубликовано в Science Advances.
Инженеры из Сеульского национального университета и Гарвардского университета предложили альтернативную модель для управления роем дронов — группой устройств, которые выполняют одну задачу. Вместо множества датчиков и алгоритмов ИИ ученые предложили простое решение: связать роботов физически в гибкие цепи, чтобы заставить их действовать синхронно.
Робот, состоящий из связанных в цепь независимых элементов. Фото: Seoul National University College of Engineering
Исследователи организовали роботов в V-образные цепи, в которых движение каждого звена определяется исключительно механическими ограничениями. Каждый робот следует простым физическим правилам, которые определяют, как он движется или вращается в цепи. Изменяя геометрию звеньев, система может перестраиваться и переориентироваться, легко адаптируясь к различным задачам или средам.
Исследователи продемонстрировали в экспериментах, что реалистичное, скоординированное поведение возникло с первых движений. Просто изменяя конфигурацию связей, роботы могут синхронно двигаться вперед, останавливаться, поворачиваться или быстро менять направление движения.
Они не просто мобильны, они удивительно проворны. Связанные роботы могут протискиваться через узкие щели, образовывать физические барьеры для блокирования входов и даже окружать и транспортировать объекты. Несколько роботов также могут работать вместе, чтобы выполнять задачи, слишком сложные для каждого из них.
Ученые разработали вычислительную модель, которая рассчитывает, как различные конструкции цепей и количество частиц влияют на движение. Это открывает новые возможности для недорогой, энергоэффективной робототехники в ликвидации последствий стихийных бедствий, логистике на пересеченной местности, мониторинге окружающей среды и т. д.
На обложке: робот, состоящий из связанных независимых компонентов. Фото: Seoul National University College of Engineering
