Ученые из Европы создали первых настоящих роботов-"трансформеров"
Европейские инженеры создали первый прототип роботов, похожих на "трансформеров" из серии анимационных фильмов 1980 годов, и способных менять свою форму, комбинироваться в более крупные структуры и даже чинить себя, говорится в статье, опубликованных в журнале Nature Communications.
"Как правило, форма тела робота задается при его разработке, и она остается постоянной на протяжении всего времени его работы. Аналогичным образом устроена и его "нервная система", и робот, даже если бы у него могли возникнуть новые конечности, вряд ли смог бы научиться управлять ими. Мы создали "составную" нервную систему, которая позволяет решить эти проблемы", - пишут Марко Дориго (Marco Dorigo) из Свободного университета Брюсселя (Бельгия) и его коллеги.
Многие животные, птицы и рыбы могут объединяться в гигантские стаи из нескольких сотен или даже тысяч особей, и исполнять сложные "синхронизированные" маневры, которые до недавнего времени не мог исполнить ни один робот. За последние пять лет ученые и инженеры, опираясь на секреты живой природы, создали десятки роботов, которые могут имитировать некоторые простейшие формы "коллективного" поведения живых существ.
Как отмечает Дориго, почти все подобные роботы могут имитировать лишь то, как "общаются" между собой и сообща движутся бактерии, что не позволяет использовать их для создания сложных машин, состоящих из множества независимых частей, способных принимать самостоятельные решения.
Главной проблемой подобных "роящихся" роботов, по мнению европейских ученых, является то, что их поведением фактически управляет один общий мозг, а не независимые нервные системы, как у настоящих животных. Это ограничивало и максимальное число машин в "рою", и не позволяло ученым сделать их более сложными и многофункциональными.
Дориго и его коллеги смогли решить эту проблему, разделив "мозг" роя на части и создав два типа роботов - роботы-"мозговые центры" и роботы-"рабочие". Первые роботы играют роль координаторов работы всех остальных машин в рое, заставляя "рабочих" занимать конкретные позиции по отношению друг к другу и склеиваться определенным образом. Вторые играют роль тела робота и органов его чувств, позволяющих ему взаимодействовать с окружающей средой.
С точки зрения начинки, все роботы являются одинаковыми, и любой "рабочий" может стать "мозгом" в произвольный момент времени, если того потребует ситуация или сами ученые. Как показывают опыты, проведенные с роями из нескольких десятков таких машин, они могут принимать любые формы и объединяться в сложные фигуры, получая лишь намеки на их форму от Дориго и его коллег.
Подобное поведение машин, как отмечают ученые, стало возможным благодаря большой автономности "рабочих" в принятии решений. Машина-"мозг", подобно человеку, управляющему своими конечностями, отдает команды в очень общем виде, и "рабочие" сами принимают решения о том, как их стоит реализовать, опираясь на сведения о положении соседей и "органы чувств" в виде датчиков и микрофонов.
Как отмечают исследователи, число роботов в подобной системе ограничивается лишь тем, как много машин соединено с каждым конкретным "рабочим" или "мозгом", что позволяет создавать "рои" из фактически бесконечного числа машин.
Даже если часть "мозговых центров" в этом рое поломается, другие "рабочие" займут их место, что позволит роботу продолжить свою работу. Подобные "трансформеры", как полагают ученые, в будущем смогут решать практически любые задачи и не будут уступать своим кузенам из анимационных фильмах во всех отношениях, кроме размеров.
