Інженерна команда з Північно-західного університету розробила інноваційний клас модульних роботів, відомих як "ногаті метамашини". Ці роботи складаються з автономних компонентів, подібних до конструктора Lego, кожен з яких оснащений власною електронною платою, акумулятором і двигуном. Хоча окремі модулі здатні самостійно переміщатися та стрибати, їхня справжня сила розкривається під час об'єднання в єдину систему.
Про це пише видання Interesting Engineering.
Основні елементи конструкції включають півметрові модульні кінцівки, що з'єднуються через центральну сферу, яка об'єднує два подовжені сегменти. "У середині сфери розміщено все необхідне для функціонування робота: 'нервову систему', 'метаболізм' і 'м'язи', — розповів Сам Крігман, головний дослідник проекту. Тут містяться плата, акумулятор і двигун. Модулі є механічно простими, обертаючись лише навколо однієї осі, але при цьому вражають своєю спритністю та інтелектом".
Команда, очолювана Крігманом, застосувала еволюційні алгоритми для визначення найефективніших форм руху. Штучний інтелект моделював процеси мутацій та природного добору, генеруючи нові форми, які людина навряд чи змогла б створити. Ці нові твори рухаються подібно до різних тварин: хвилеподібно, як тюлень, швидкими стрибками, як ящірка, або використовують потужні пружинні рухи, подібно до кенгуру.
Ці метамашини здатні виконувати складні акробатичні трюки та витримувати ушкодження, що могли б стати фатальними для звичайних роботів. У разі відокремлення частини, вона здатна самостійно продовжувати рух і знову з'єднатися з командою. "Це перші роботи, які вирушили на вулицю після свого розвитку всередині комп'ютера", -- підкреслив Крігман. -- "Вони швидко збираються і миттєво адаптуються до складного рельєфу, можуть відновлюватися після серйозних ушкоджень, перевертатися і продовжувати рух. Кожен модуль має можливість функціонувати як автономний агент".
Щоб оцінити дизайн, команда виготовила фізичні прототипи з трьома, чотирма та п'ятьма ногами і провела їх випробування на різноманітних типах поверхні, включаючи пісок та коріння дерев. Метамашини виконували перевороти та стрибки без необхідності ручного налаштування, що підкреслювало їхню автономність.
"Метамашини легко конструювати, відновлювати, модифікувати та комбінувати заново. Вже після складання вони здатні безперешкодно пересуватися по різних нерівностях," -- зазначив Крігман.
Дослідження відкриває шлях до роботів, здатних до самовідновлення та швидкої перебудови, а також до машин для екстремальних умов.
#Двигун #Метаболізм #Дизайн #Пісок #Штучний інтелект #М'яз #Еволюція #Нервова система #Корінь #Тварина #Північно-Західний університет #Мутація #Комп'ютер #Робот #Дерево #Еволюційний алгоритм #Lego #Кенгуру
