Роботов учат коллективному строительству

Инженеры рассчитывают, что команда небольших автономных устройств сможет возводить массивные конструкции. Примерно так же, как это делают термиты.

Проект Termes («Термит») реализуют Кирстин Петерсен, Радхика Нагпал и Джастин Верфель из Группы исследования самоорганизующихся систем Гарвардского университета (США).

В роли разнорабочего выступает робот Kali, похожий на миниатюрный погрузчик. Он устроен довольно несложно, хотя и не настолько примитивно, как созданные этой же исследовательской группой ультрадешёвые механизмы для изучения коллективного поведения. Длина Kali составляет 17,5 см, ширина и высота — 11 см, а весит он 810 г.

Для передвижения используются четыре элемента в виде трёх соединенных прямыми концами крючков; эти своеобразные ноги-колёса позволяют преодолевать невысокие препятствия. Ими управляют два привода, а третий нужен для контроля подъёмника-манипулятора, которым Kali цепляет и укладывает пластиковые строительные блоки. Процесс погрузки или укладки одного элемента занимает от 10 до 30 секунд.

Робот оборудован 10 сенсорами, 6 из которых инфракрасные. Последние, установленные на «брюхе», предназначены для определения положения корпуса устройства относительно одного или нескольких блоков.

В ходе экспериментов Kali сумел совершить 20 походов за блоками и перенести их на другое место. А потом безошибочно, относительно быстро и, главное, самостоятельно соорудил лесенку из десятка блоков, объём которой в 15 раз превысил его собственные размеры.

Предполагается, что бригада таких роботов сможет возводить сооружения любой сложности. И ею не будет управлять человек (или робот-прораб): на здешней стройке должно быть равноправие, а решения надлежит принимать, исходя из наблюдений друг за другом и за состоянием сооружения. Испытать механический стройотряд в реальных условиях пока не получилось, но компьютерное моделирование подтвердило эффективность разработки.

Исследование будет представлено на конференции 2011 Robotics: Science and Systems, которая пройдёт в Лос-Анджелесе с 27 июня по 1 июля.

Подготовлено по материалам IEEE Spectrum.