Малките блокове-роботи скачат, завъртат се, обръщат се и се идентифицират взаимно

Разработени в лабораторията за компютърни науки и изкуствен интелект на MIT, роботите могат да се самосглобяват, за да формират различни структури с разностранни приложения. Кубовете от прости, взаимодействащи роботи имат потенциал да отключат скрити способности за изпълнение на сложни задачи. Получаването на истинска координация между тях се оказа по-трудно от очакваното.

В опит да промени това, екипът от специалисти по компютърни науки и изкуствен интелект на MIT (CSAIL) създаде изненадващо проста схема. Самосглобяване на роботизирани кубчета, които могат да се изкачват над и около другите, да прескачат въздуха и да се търкалят по земята.

Шест години след първата итерация на проекта, сега роботите могат да общуват помежду си, използвайки система подобна на баркод. Модулите могат да се идентифицират един друг. Автономният флот от 16 блока вече може да изпълнява прости задачи или поведение, като например да формира линия, да следва стрелки или да проследява светлина.

Вътре във всеки модулен M-Block има маховик, който се движи с 20 000 оборота в минута. Използвайки ъглов момент, когато трябва да спре. На всеки ръб и на всяко лице има постоянни магнити, които позволяват на всеки две кубчета да се прикрепят едно към друго.

Като на игра

Кубовете не могат да бъдат манипулирани толкова лесно, както тези от видеоиграта „Minecraft“. Екипът предвижда приложения за проверка и реакция при бедствия. Представете си горяща сграда, където стълбище е изчезнало. В бъдеще можете просто да хвърлите M-Blocks на земята и да ги наблюдавате как изграждат временно стълбище за изкачване до покрива или надолу към мазето.

Веднъж свързани, кубовете могат да се движат заедно и да образуват различни структури. Реално не се виждат движещи се части. Всичко изглежда като магия.

Механизмът е доста сложен от вътрешната страна. Външността е точно обратното. Тя дава възможност за по-здрави връзки. Освен за спасяване, изследователите възнамеряват да използват блоковете за игри, производство и здравеопазване.

Уникалното в подхода е, че той е евтин, здрав и евентуално по-лесен за мащабиране. M-Blocks могат да се движат по общ начин. Други роботизирани системи имат много по-сложни механизми за движение, които изискват много стъпки. Тук нещата са по-опростени.

Предишните модулни роботни системи обикновено се справят с движението, като използват единични модули с малки роботизирани рамена, известни като външни задвижващи механизми. Тези системи изискват много координация дори за най-прости движения, с множество команди за един скок или превъртане.

От страна на комуникацията, други опити включват използването на инфрачервена светлина или радиовълни, които бързо могат да станат тромави. Ако имате много роботи на ограничен терен и всички те се опитват да изпращат сигнали един на друг, това създава объркване и се стига до конфликти. Когато дадена система използва радиосигнали за комуникация, те могат да се смесят.

Усъвършенстване и напредък

Още през 2013 година екипът създаде своя механизъм за M-Blocks. Кубчетата се движеха с помощта на инерционни сили. Това означава, че вместо да използват движещи се механизми, които помагат за свързването на конструкциите, блоковете са снабдени с маса, която ги кара да се въртят и да се движат.

Макар екипът да се е справил с физическите препятствия, предизвикателствата продължават. Как да накарат тези кубчета да комуникират и надеждно да идентифицират конфигурацията на съседните модули?

За целта са измислили алгоритми, предназначени да помогнат на роботите да изпълняват прости задачи, които ги доведоха до идеята за система, подобна на баркод. При нея кубовете могат да усетят идентичността и лицето на другите блокове.

По същество, блоковете използват конфигурацията на свързване помежду си, за да ръководят движението, което решат да следват.

Изграждането на електрониката е било голямо предизвикателство. Винаги е трудно да се постави сложен хардуер в такъв малък пакет. За да превърне М-блока в реалност, екипът се стреми да синхронизира все повече роботи. Това би дало възможност за по-големи и разнообразни структури.