Roj robotů z Cornellu se organizuje jako tekutina: Spoléhá na fyziku místo složitých příkazů

Inženýři z Cornellovy univerzity vyvinuli nový robotický systém nazvaný Cross-Link Collective, který se chová spíše jako tekutý materiál než tradiční stroj. Tento systém umožňuje skupinám malých robotů pohybovat se, měnit tvar a přizpůsobovat se bez potřeby centrálního řízení.

Inženýři z Cornellovy univerzity vyvinuli nový robotický systém nazvaný Cross-Link Collective, který se chová spíše jako tekutý materiál než tradiční stroj. Tento systém umožňuje skupinám malých robotů pohybovat se, měnit tvar a přizpůsobovat se bez potřeby centrálního řízení. Jde o průlom v oblasti robotiky, kde se inteligence přesouvá z výpočetních systémů do fyzických interakcí a tvaru samotných robotů.

Cross-Link Collective se skládá z desítek úzkých robotických modulů, z nichž každý měří přibližně 200 milimetrů na délku a 20 milimetrů na šířku. Tyto moduly se k sobě mohou připojovat pomocí slabých suchých zipů. Jednotlivě se roboti pohybují pomalu a mají potíže v náročném terénu. Jakmile se však spojí, začnou fungovat jako koordinovaný kolektiv schopný překonávat překážky a stoupání. Každý robot má malý vnitřní motor, který ho nutí opakovaně měnit tvar mezi „I“ a „U“, čímž vytváří síly, které ho tlačí vpřed.

Klíčem k tomuto inovativnímu přístupu je takzvaná „mechanická inteligence“. Roboti nespoléhají na pokročilé výpočetní nebo komunikační systémy. Místo toho jejich fyzické interakce – neustálé připojování a odpojování modulů během pohybu – přirozeně vedou ke koordinovanému pohybu. Tento design umožňuje systému zůstat funkčním, i když některé moduly přestanou pracovat, protože neexistuje žádný centrální ovladač, který by řídil jejich pohyb. Systém je redundantní a dokáže se dynamicky reorganizovat.

Vědci také ukázali, že přidání jednoduchého senzoru zlepšuje koordinaci. Když se robot oddělí od skupiny, vydá slyšitelný bzučivý signál, který zpomalí okolní moduly a dá izolovanému robotovi čas na opětovné připojení. Inspirace pro Cross-Link Collective pochází z aktivních gelů, materiálů, jejichž molekulární vazby se neustále tvoří a rozpadají, přičemž si zachovávají celkovou strukturu. Tento výzkum, publikovaný v časopise Science Robotics, by mohl výrazně posunout vývoj měkké robotiky a systémů určených pro provoz v nepředvídatelných reálných prostředích, kde je spolehlivost a adaptabilita klíčová.