Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Robotmyrer, der kan hoppe, kommunikere med hinanden og arbejde sammen

Tribot-robotter har fem bevægelsesstrategier. Kredit:Zhenishbek Zhakypov / EPFL

Individuelt, myrer har kun så meget styrke og intelligens, men som en koloni kan de bruge komplekse strategier til at udføre sofistikerede opgaver og undgå større rovdyr.

Hos EPFL, robotforskere i professor Jamie Paiks laboratorium har gengivet dette fænomen, udvikle bittesmå robotter, der udviser minimal fysisk intelligens på individuelt niveau, men som er i stand til at kommunikere og handle kollektivt. På trods af at det er enkelt i designet og kun vejer 10 gram, hver robot har flere bevægelsestilstande til at navigere på enhver type overflade. I fællesskab de kan hurtigt opdage og overvinde forhindringer og flytte genstande meget større og tungere end dem selv. Den relaterede forskning er blevet offentliggjort i Natur .

Robotter inspireret af kæbemyrer

Disse trebenede, T-formede origami-robotter kaldes Tribots. De kan samles på få minutter ved at folde en stak tynde, ark af flere materialer, gør dem velegnede til masseproduktion. Fuldstændig selvstændig og ubundet, Tribots er udstyret med infrarøde og nærhedssensorer til detektions- og kommunikationsformål. De kunne rumme endnu flere sensorer afhængigt af applikationen.

"Deres bevægelser er modelleret efter Odontomachus-myrernes bevægelser. Disse insekter kravler normalt, men for at undslippe et rovdyr, de slår deres kraftige kæber sammen for at hoppe fra blad til blad, " siger Zhenishbek Zhakypov, den første forfatter. Tribots replikerer denne katapultmekanisme gennem et elegant origami-design, der kombinerer flere formhukommelses-legeringsaktuatorer. Som resultat, en enkelt robot kan producere fem forskellige bevægelsesgange:lodret hop, vandret hop, saltomortale for at fjerne forhindringer, gå på tekstureret terræn og kravle på flade overflader – ligesom disse kreativt modstandsdygtige myrer.

Et team af EPFL-forskere har udviklet bittesmå 10 grams robotter, der er inspireret af myrer:de kan kommunikere med hinanden, tildele roller indbyrdes og udføre komplekse opgaver sammen. Disse rekonfigurerbare robotter er enkle i struktur, alligevel kan de hoppe og kravle for at udforske ujævne overflader. Forskerne har netop offentliggjort deres arbejde i Natur . Kredit:EPFL

Roller:Leder, arbejder og opdagelsesrejsende

På trods af den samme anatomi, hver robot tildeles en specifik rolle afhængigt af situationen. 'Explorers' opdager fysiske forhindringer på deres vej, såsom genstande, dale og bjerge. Efter at have opdaget en forhindring, de informerer resten af ​​gruppen. Derefter, 'lederen' giver instruktionerne. Arbejderne, 'imens, samle deres styrke til at flytte genstande. "Hver Tribot, ligesom Odontomachus myrer, kan have forskellige roller. Imidlertid, de kan også påtage sig nye roller med det samme, når de står over for en ny mission eller et ukendt miljø, eller endda når andre medlemmer farer vild. Dette går ud over, hvad rigtige myrer kan gøre, " siger Paik.

Zhenishbek Zhakypov og Jamie Paik i laboratoriet, holder nogle tribots. Kredit:Marc Delachaux / EPFL

Fremtidige ansøgninger

I praktiske situationer, såsom en nødsøgningsmission, Tribots kunne indsættes i massevis. Og takket være deres multi-lokomotiv og multi-agent kommunikationskapacitet, de kunne lokalisere et mål hurtigt over en stor overflade uden at være afhængig af GPS eller visuel feedback. "Da de kan fremstilles og installeres i stort antal, at have nogle 'ofre' ville ikke påvirke missionens succes, " tilføjer Paik."

"Med deres unikke kollektive intelligens, vores små robotter kan demonstrere bedre tilpasningsevne til ukendte miljøer; derfor, til visse missioner, de ville klare sig bedre, mere kraftfulde robotter."


Varme artikler