Prizemna razvoja u robotici pojavila se iz kolaborativnih istraživanja naučnika u UC Santa Barbari i Tu Drezden, koji su se izveli na roj programirajućih robota koji su u stanju morfiranja i prilagođavanja emulirajućim biološkim procesima koji su promatrani u živim ćelijama. Inspirisan mehaničkim prilagodljivošću embrionalnih tkiva, robotskim kolektivnim prijelazima između tečnosti i čvrstih država, omogućavajući zadatke kao što su donosi teške opterećenja, samopopravak i preoblikovanje na zahtjev.
Bio-inspirirani principi dizajna
Tim je nacrtao paralele između njihovog robotskog sistema i dinamičnog ponašanja ćelija tokom embrionalnog razvoja. U živim embrionima, tkiva postižu strukturnu složenost koordiniranim ćelijskim pokretima pokretanim tri ključna mehanizma:
Fluidizacija: Ćelije privremeno "protokuju" međusobno za reorganizaciju pre nego što se stabiliziraju u čvrste konfiguracije.
Polarizacija: Ćelije se usmjerevaju s smještaju za generiranje kolektivnih sila.
Prianjanje: Ćelije održavaju veze čak i za vrijeme preuređenja, osiguravajući strukturni integritet.
Robotska rojna arhitektura
Svaki robot u obliku diska (promjer od 5 cm) djeluje autonomno putem ugrađene litijum-jonske baterije, osiguravajući 30 minuta neverene funkcionalnosti. Periferni zupčanici omogućavaju lokomociju, dok se rotirajuće magneti omogućavaju privremeno adheziju između jedinica. Polarizirani senzor svjetlosti na vrhu svaka robota otkriva usmjerene znakove, prevođenje intenziteta svjetla u parametre kretanja:
Smjer: Određeno ugao lampica polarizacije.
Sila: Proporcionalan intenzitetu svjetlosti, diktiranje brzine rotacije zupčanika.
Inteligentni upravljački sistem
Istraživači su implementirali okvir koji se temelji na pravilu za orkestriranje rojnog ponašanja bez unaprijed programiranja specifičnih oblika ili prijedloga. Moduliranjem svjetlosnih signala kolektiv je izmjenjen između reorganizacije tečnosti i čvrste stabilizacije. Ključne demonstracije uključuju:
Strukturno premošćeno: Dvije podskupe spojene su da bi se formirali nosivi most koji podržava 5 kg.
Platforme velikog kapaciteta: Konfiguracije su zadržane utezi do 70 kg (ljudska razmjera).
Oblik morfijanja: Teče oko prepreka za sastavljanje alata (npr. Obrasci poput ključa).
Samopopravak: Autonomna korekcija konstrukcijskih oštećenja.
Efikasnost i skalabilnost
Dinamička lampica modulacija (pulsiraju nasuprot stabilnim signalima) poboljšana energetska efikasnost tokom državnih prijelaza. Modularni dizajn sustava sugerira skalabilnost, s potencijalnim aplikacijama u pretraživanju i spašavanju, adaptivnu infrastrukturu i rekonfigurirajuću proizvodnju.
Objavljeno uNaukapod naslovom"Rbotični kolektivi poput materijala sa spatovalnom kontrolom snage i oblika", "Ovo istraživanje mostovi robotiku i materijale, nudeći paradigme u dizajniranju prilagodljivih sistema koji ogledaju inteligenciju bioloških organizama.