Ученые из Лаборатории информатики и искусственного интеллекта (CSAIL) Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) и университета Калгари разработали систему модульных роботов кубической формы, которые могут перемещаться, взаимодействовать друг с другом и формировать различные пространственные объекты. При этом эти роботы, ElectroVoxels, не имеют двигателей и вообще никаких подвижных частей, они используют сложную систему электромагнитов для того, чтобы притягиваться или отталкиваться друг от друга.

Каждая грань куба робота ElectroVoxels, длиной 60 миллиметров, представляет собой ферритовый сердечник с намотанной на него катушкой электромагнита. Включение определенной комбинации катушек с определенной полярностью электрического тока позволяет создать магнитные поля достаточно сложной конфигурации, при помощи которых роботы, притягиваясь или отталкиваясь, могут перемещаться и вращаться в пространстве в условиях отсутствия гравитации.

Программное обеспечение, созданное для этой системы, может контролировать группу до 1000 роботов ElectroVoxels одновременно при помощи системы беспроводной связи. Это программное обеспечение позволяет пользователям управлять индивидуально работой каждого магнита каждого из робота, при этом, вся ответственность за расчет траектории движения, за отсутствие столкновений полностью лежит на плечах пользователя.

Но программа может обеспечить и более высокоуровневое взаимодействие системы ElectroVoxels с пользователем. В таком режиме пользователю требуется только задать конечную форму желаемого объекта, кресла или дивана, к примеру, а программное обеспечение полностью возьмет на себя расчет траекторий движения каждого куба и порядок включения его электромагнитов, обеспечивая при этом гарантию отсутствия столкновений и максимальную скорость выполнения задачи.

Исследователи проверили работу системы ElectroVoxels в условиях микрогравитации во время полета по параболической траектории. Испытания показали, что силы электромагнитов роботов достаточно даже для преодоления слабых сил гравитации и данная система имеет большой потенциал для использования в космосе, для построения каких-нибудь временных структур или конструкций, используемых при проверках или ремонте космических аппаратов.

Более того, подобные роботы внутри космического корабля, перемещаясь в заданные моменты времени, могут использоваться в качестве демпфера момента инерции, что в некоторых системах позволит добиться значительной экономии дефицитного топлива.

Будущие варианты реализации роботов ElectroVoxels смогут работать и в условиях земной гравитации, только для этого ученым придется провести ряд моделирований и работ по дополнительной оптимизации системы. Но после этого перед данной системой открывается поистине неограниченная область применения. Роботы ElectroVoxels могут стать основой полностью автоматических складов, производственных конвейеров, систем доставки, программируемой материи и т.п.

[embedded content]