В своем исследовании доцент кафедры электротехники Университета Нотр-Дам Ясемин Озкан-Айдын рассказывает, как ей удалось создать роботов-муравьев, которые имитируют поведение своих настоящих сородичей. Четвероногие шагающие устройства способны маневрировать в затруднительных ситуациях и коллективно выполнять сложные задачи.
Озкан-Айдын отмечает, что роботы с ногами испытывают трудности при перемещением, в частности, когда встречаются с преградами. Она выдвинула гипотезу того, что совместные усилия роботов повысят их мобильность.
По отдельности роботы выполняли простые задачи, например переносили предметы по гладкой поверхности. Однако, если проблема выходила за рамки возможностей отдельного робота-муравья, то к нему на помощь приходили другие. Физически соединившись, устройства преодолевали препятствие. Роботы собираются в подобие моста, когда на их пути встречается пропасть, а остальные устройства пересекают преграду по ним.
Озкан-Айдын создала роботов-муравьев при помощи 3d-принтера. Длина каждого составила от 15 до 20 см. Отдельное устройство оснащено литий-ионным аккумулятором, микроконтроллером, датчиком освещенности, а также двумя магнитными сенсорными датчиками, которые позволяют роботам соединяться друг с другом. Четыре ноги устройств позволили Озкан-Айдын отказаться от дополнительных датчиков.
Инженер приступила к исследованию в начале 2020 года. Она проводила испытания роботов на разных поверхностях от уличной листвы до ворсистого ковра. Когда одно из устройств застревало, то отправляло сигнал о помощи другим «особям». Соединяясь вместе они успешно преодолевали препятствия.
Озкан-Айдын говорит, что со временем улучшит дизайн роботов, системы их контроля, восприятия и мощности. Она рассчитывает, что в будущем роботов ее разработки будут использовать для поисково-спасательных операций, транспортировки объектов, исследований космоса и наблюдений за природой.
Для функциональных роевых систем необходимо усовершенствовать аккумуляторную технологию, поскольку для исследований инженеру требуются маленькие батареи, обеспечивающие более 10 часов работы. Также сложность представляет необходимость большего количества датчиков при желании сохранить небольшой размер роботизированных устройств.
В прошлом году китайские ученые представили механизм, который взмахивает крыльями от воздействия солнечного света. Это позволяет оснащать ими летающих роботов-насекомых, которые испытывают сложности с питанием из-за их незначительных размеров.
Ранее ученые из Гарвардского университета показали робота-таракана, способного передвигаться по воде, погружаться под нее и ходить по дну.
