Рой из складных роботов

Рои роботов обычно бывают двух вкусов. У вас есть однородные стаи, состоящие из десятков или сотен, а иногда и тысяч одинаковых роботов. У вас также есть гетерогенные рои, состоящие из нескольких (или, возможно, нескольких десятков) роботов, которые не все идентичны и могут на самом деле значительно отличаться. Неоднородность привлекательна, потому что роботы-плохие многозадачники,и с гетерогенным роем вы можете развернуть кучу специалистов. Проблема в том, что проектирование, конструирование, а затем развертывание группы специалистов намного сложнее, чем когда вы имеете дело только с одним типом робота-универсала, поэтому мы не видим больших гетерогенных роев.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего делают первые шаги к робототехнике, которая может быть быстро настроена, собрана самостоятельно, а затем развернута самостоятельно, без необходимости утомительного вмешательства человека на каждом этапе пути. Они лазер-отрезаны от плоских листов, могут сложить вверх, и после этого skitter прочь с только минимум людским перст-подниматься.

Идея гетерогенного Роя не нова: насекомые делали это на протяжении веков, и это было очень эффективно для них. С муравьями, например, у вас есть маленькие рабочие и некоторые большие солдаты, ни один из которых не подходит для выполнения работы друг друга, но вместе они делают общий Рой гораздо более эффективным. К сожалению, мы не так умны, как муравьи, самостоятельно генерирующие новых членов Роя, но лаборатория Майкла Толли в UCSD добивается прогресса в правильном направлении.

Мы рассмотрели некоторые работы Толли раньше, в контексте самосборных мобильных роботов. В недавней статье от IROS один из его учеников Уильям Вестон-Доукс вместе с Аароном Онгом, Рамзи Маджидом и Фрэнсисом Джозефом представил новую работу по созданию более надежного типа самоподъемного робота с лазерной обработкой, который может быть легко настроен для скорости, маневренности и полезной нагрузки:

Towards Rapid Mechanical Customization of cm-scale Self-Folding Agents

Эти роботы, по сути, являются щетинками: они используют вибрационные двигатели, чтобы шипеть себя вдоль плоских поверхностей. Несмотря на их простоту, они могут перемещаться со скоростью до 23 см / с по прямой, что довольно быстро для их размера. Характеристики движения этих роботов можно настроить, отрегулировав длину их ног, что делает их полезной платформой для экспериментов с изменениями дизайна, особенно, поскольку регулировка длины ноги легко автоматизируется в рамках процесса проектирования и строительства.

Структура этих роботов - это в основном композитные слоистые материалы: картон и пружинная сталь для прочности, гибкость для каптона, материал для предварительной деформации полистирольной формы для контроля процесса самосгибания плюс клей для связывания всех слоев, когда они были лазер разрезают в форму.

Электроника требует немного дополнительной работы; компоненты припаиваются вручную, но это не так сложно автоматизировать. Как только все зажато вместе, встроенный отопительный контур активирует материал памяти формы, чтобы сложить плоские листы в четырехламповую параллелограммную связь, которая гарантирует, что ноги робота всегда оказываются под одним углом. Отопительный контур потребляет гораздо больше энергии, чем робот, когда он находится в движении, поэтому он прикреплен к бортовой силе и горячему клею с роботом, отключаясь, когда процесс складывания завершен.