Исследователи из Колумбийского университета представили инновационную концепцию роботизированных систем, способных расти и самовосстанавливаться, используя материалы от других роботов. В отличие от традиционных роботов, которые полностью зависят от человеческого вмешательства для ремонта и модернизации, новая технология позволяет устройствам автономно поддерживать и развивать себя.
Об этом сообщает ProIT
Концепция метаболизма роботов
Разработчики назвали свою идею «метаболизмом роботов». Она заключается в том, что роботы могут интегрировать и повторно использовать компоненты других роботизированных систем. Это делает их более гибкими, самостоятельными и устойчивыми к внешним изменениям.
«Настоящая автономность означает, что роботы должны не только мыслить самостоятельно, но и физически поддерживать себя. Так же, как биологическая жизнь поглощает и интегрирует ресурсы, эти роботы растут, адаптируются и восстанавливаются, используя материалы из окружающей среды или от других роботов», — объясняет ведущий автор исследования из Колумбийского инженерного университета и Вашингтонского университета Филип Мартин Уайдер.
Технология Truss Link и демонстрация возможностей
Ученые продемонстрировали новую концепцию на примере роботизированного модуля Truss Link, созданного в виде магнитной палочки, напоминающей игрушку Geomag. Модуль имеет форму бруска с магнитными соединителями, которые могут расширяться, сжиматься и соединяться с другими элементами под разными углами. Это позволяет создавать более сложные конструкции из простых блоков.
В ходе эксперимента отдельные модули самоорганизовывались в двумерные фигуры, которые затем превращались в трехмерные роботизированные структуры. Системы могли интегрировать новые детали, расширять собственную конструкцию и постепенно усложняться. В частности, трехмерный робот в форме тетраэдра присоединил дополнительную ссылку, которая использовалась как тростник — это позволило ему увеличить скорость спуска на более чем 66,5%.
Одна из сжатых ссылок имеет длину 28 см и весит 280 г, а в полностью раскрытом состоянии увеличивает длину более чем на 53% — до 43 см.
Исследователи уверены, что подобные системы в ближайшем будущем смогут самостоятельно развиваться, адаптироваться к изменениям и поддерживать свою работоспособность даже в сложных и непредсказуемых условиях. Благодаря имитации биологических процессов и созданию сложных структур из простых модулей, метаболизм роботов открывает путь к появлению действительно автономных и устойчивых механизмов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.