Sbírky

Vědci zkonstruovali první částicové roboty, které napodobují buňky

Vědci zkonstruovali první částicové roboty, které napodobují buňky

Vědci z Columbia Engineering a MIT Computer Science & Artificial Intelligence Lab (CSAIL) poprvé vytvořili částicový robotický roj s jednotlivými komponentami, které fungují jako celek. Nový druh robota ještě nikdy nebyl vidět.

VIZ TÉŽ: AKROBATICKÉ ROBOTY, ŽE MIMICKÝ Hmyzový let může být BUDOUCNOSTÍ Dronů

Grey Goo

„Náš nový robot si můžete představit jako pověstný„ Gray Goo, “řekl Hod Lipson, profesor strojírenství na Columbia Engineering.

„Náš robot nemá jediný bod selhání a žádné centralizované řízení. Je to stále docela primitivní, ale nyní víme, že toto základní paradigma robota je ve skutečnosti možné. Myslíme si, že to může dokonce vysvětlit, jak se skupiny buněk mohou pohybovat společně, i když jednotlivé buňky nemůže."

Ačkoli vědci již léta staví autonomní roboty, skládají se hlavně z nebiologických zařízení, která nemohou růst ani se léčit. Nyní mají nové škálovatelné roboty společnosti Columbia Engineering / MIT jedinečnou schopnost pokračovat v činnosti, i když to jednotlivé součásti nedokážou.

„Snažili jsme se zásadně přehodnotit náš přístup k robotice a zjistit, zda existuje způsob, jak roboty vyrobit jinak,“ řekl Lipson, který řídí laboratoř Creative Machines.

„Nejen, aby robot vypadal jako biologické stvoření, ale ve skutečnosti jej postavil jako biologický systém, aby vytvořil něco, co má obrovskou složitost a schopnosti, ale skládá se ze zásadně jednoduchých částí.“

Vědci vytvořili svůj roj pomocí mnoha identických částic. Každá z těchto klíčových jednotlivých komponent může provádět jednoduchý pohyb, jako je expanze a kontrakce. Ale společně se z nich stane celá entita, která může i nadále fungovat, i když jsou některé její části poškozené.

Kombinování buněk

„Všechna stvoření v přírodě jsou tvořena buňkami, které se různými způsoby kombinují a vytvářejí organismy. Při vývoji částicových robotů si klademe otázku, zda můžeme mít robotické buňky, které lze různými způsoby skládat a vytvářet tak různé roboty? nejlepší tvar vyžadovaný úkolem - had plazící se tunelem nebo tříruční stroj pro tovární podlahu. Mohli bychom dokonce dát těmto částicovým robotům schopnost sami se vyrobit. Předpokládejme například, že robot potřebuje šroubovák od stolu - šroubovák je příliš daleko na to, aby dosáhl. Co kdyby robot mohl přeskupit své buňky tak, aby jim vyrostlo extra dlouhé rameno? Jak se mění jeho cíle, může se měnit i jeho tělo, “řekla ředitelka CSAIL Daniela Rus.

Vědci dále modelovali pohyby robotů v simulacích. Pomocí stovek a tisíců částic testovali vyhýbání se překážkám a transport objektů. Zjistili, že jejich částicová robotika dokázala přežít jak hlučné rušení, tak selhání některých jejich jednotlivých komponent.

„Zjistili jsme, že naše částicové roboty si udržely přibližně polovinu své plně funkční rychlosti, i když je 20 procent částic mrtvých,“ uvedla Richa Batra, spoluautorka článku a Lipsonova Ph.D. student, který vedl simulační studia.

Studie je dnes zveřejněna vPříroda.


Podívejte se na video: Kenwood KVL8470S Chef Titanium kuchyňský robot (Prosinec 2021).