Учёные разработали новаторский прототип робота-каннибала, способного «поглощать» другие машины для увеличения своего функционала и комплектации. Эта технология, представленная 16 июля в журнале Science Advances, является значительным шагом к повышению автономности роботов, позволяя им не только самообслуживаться, но и расти благодаря материалам из окружающей среды.
Автономность в робототехнике означает, что машины должны быть способны не только думать самостоятельно, но и обеспечивать себе физическую поддержку. По мнению профессора инженерии Колумбийского университета Филиппа Мартина Видера, биологические организмы поглощают ресурсы, а новые роботы, созданные командой учёных, функционируют по аналогии, увеличиваясь и адаптируясь к условиям через использование материалов окружающей среды или компонентов других роботов.
Какие особенности у новых роботов
Роботы сделаны из так называемых «ферменных звеньев» — шестигранных стержней с магнитными соединениями. Эти элементы можно собирать и разбирать, а магниты позволяют формировать сложные структуры, что, по предположениям авторов идеи, может привести к созданию «самоподдерживающейся машинной экосистемы».
В рамках работы исследователи определили для роботов два основных правила метаболизма. Первое — они должны расти самостоятельно или с использованием других роботов с аналогичными компонентами. Второе — единственными ресурсами служат материалы и энергия. При этом учёные смогли наблюдать за процессом «самоапгрейда» робота в контролируемой среде, где были размещены ферменные звенья. В результате первое соединение увеличивалось и интегрировало новые детали, что привело к формированию трёхмерной структуры тетраэдра, способного передвигаться по неровной поверхности.
Как развивались идеи в робототехнике
Соавтор исследования, заведующий кафедрой машиностроения Колумбийского университета Ход Липсон, отметил, что за последнее десятилетие хотя интеллект роботов значительно развился благодаря машинному обучению, их физические конструкции остаются статичными и не адаптивными. В свою очередь, биологические организмы полностью зависят от адаптации и способности восстанавливать утраченные функции.
Исследователи предполагают, что в дальнейшем машины смогут обслуживать себя без участия человека. С улучшением способностей к адаптации, такие роботы могут оказаться крайне полезными в ликвидации последствий природных катастроф или в космических исследованиях. Липсон предостерегает, что образы самовоспроизводящихся машин могут вызывать тревогу, напоминая сценарии из научной фантастики, однако с ростом задач, возлагаемых на роботов — от автономных автомобилей до автоматизации производства, возникает важный вопрос: кто будет обеспечивать их обслуживание.
Сегодняшние роботы не могут полагаться на людей и должны научиться заботиться о себе сами, — подытожил он.
