Учёные создали систему управления роботизированными роями на основе геометрических правил

Исследователи из Нью-Йоркского университета и Университета Радбауд разработали новую систему для управления роботизированными роями, основанную на геометрических правилах проектирования. Ключевым элементом системы стало введение параметра «кривизны» — внутреннего свойства, определяющего характер взаимодействия роботов друг с другом.

Каждому роботу в рое присваивается положительное или отрицательное значение кривизны, что влияет на его реакцию при взаимодействии с другими устройствами. Этот принцип позволяет контролировать коллективное поведение роя — сбивание в группы, течение или рассредоточение.

Матан Ях Бен Цион, доцент Центра когнитивных исследований Дондерса, отметил, что одной из главных проблем в разработке роботизированных роев было создание децентрализованного механизма управления. Природные системы, такие как стаи птиц или косяки рыб, функционируют без единого лидера, чего ранее не удавалось достичь в синтетических роях.

Экспериментальные исследования подтвердили эффективность новой системы. Принцип кривизны успешно масштабируется для управления тысячами роботов и может быть непосредственно интегрирован в механическую конструкцию устройств.

Важным преимуществом разработанной системы является её универсальность — она применима как для крупных промышленных роботов, так и для микроскопических устройств, используемых в медицине, например, для доставки лекарств. Благодаря простоте механики, лежащей в основе новых правил, управление роями может превратиться из сложной задачи программирования в вопрос материаловедения.

Данное исследование продолжает серию недавних достижений в области роевой робототехники, включая патент H2 Clipper на использование роботизированных роев в аэрокосмическом производстве и разработку инженерами из Пенсильвании децентрализованной стратегии самосборки роботов в сотовые структуры.