Hejno malých robotů napodobuje biologický růst organismu

Stovky drobných robotů mohou spolupracovat jako tým. Vytvoří přitom biologicky inspirované tvary, aniž by pracovaly podle celkového návodu. Stačí jim k tomu jen vzájemná komunikace a pohyb.

Aby toho dosáhli, propojili vědci from EMBL, CRG and a Robotics Laboratory biologické principy samoorganizace s hejnovou robotikou. Jejich výsledky publikoval časopis s příhodným názvem Science Robotics.¨

Jak říká James Sharpe z EMBL Barcelona, jejich výzkum dokládá, že je možné použít pravidla pro samoorganizaci vyvinuté přírodou v čistě lidské technologii, jako jsou právě hejna robotů.

Podle Sharpeho je to velmi fascinující, protože lidské technologie se s přírodou obvykle rozcházejí ve schopnosti čelit poruchám. Když se v motoru automobilu rozbije nějaká součástka, tak obvykle přestane jezdit. Když ale v těle zanikne nějaká buňka nebo i kus tkáně, tak tělo obvykle přežije a nějakým způsobem ztracené buňky nahradí. Pokud by tohle dokázaly lidské technologie, tak by byly ještě mnohem užitečnější, než jsou dnes.

Experimenty s roboty trvaly v průměru 3,5 hodiny. Podobně jako buňky během zárodečného vývoje, i roboti v experimentech obsahovali morfogeny. V tomto případě šlo o virtuální molekuly, které nesly informaci o výsledném uspořádání robotické tkáně. Každý robot prostřednictvím barevného signál zobrazuje údaj o koncentraci virtuálního morfogenu. Zelená barva udává velmi vysokou koncetraci morfogenu, modrá a fialová barva nižší koncentrace morfogenu a žádná barva indikuje absenci morfogenu v konkrétním robotovi z hejna. Informaci o koncentraci virtuálního morfogenu přitom robot vysílá okolním robotům, do vzdálenosti 10 centimetrů.

Vědci se zatím spíše učí napodobit přírodu ve formování tvarů z hejn robotů. Konečným cílem výzkumu by ale měly být velká hejna malých robotů pro praktické aplikace. Stovky nebo i tisíce takových robotů by mohly zasahovat v krajině postižené ničivým požárem či zemětřesením a přizpůsobovat se konkrétním podmínkám. Anebo by mohly vytvářet dynamické 3D stavby, jako například dočasné mosty, které se automaticky přizpůsobí jakémukoliv prostředí.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: