Создание самоорганизованных структур роем из 300 роботов


Учёные из Центра геномной регуляции (Барселона) и Бристольской лаборатории робототехники (Бристольский университет), опубликовали свою работу по «выращиванию» биоинспирированных самоорганизующихся форм роем из 300 роботов.

В основе работы лежит идея использования локальной самоорганизации, когда клетки генерируют реакционно-диффузионные системы (описаны ещё Аланом Тьюрингом), что приводит к простым периодическим схемам, которые могут использоваться для получения формы.
Для реализации, использовался рой из 300 роботов, каждый из которых выполняет одинаковый код.
Каждый робот хранит два «морфогена» u и v, которые можно рассматривать как виртуальные химические сигналы.
Морфоген u активирует себя и другой морфоген v, тогда как v ингибирует (задерживает) себя и другой морфоген u — это и есть сеть «реакции».
«Диффузия» между u и v происходит через связь между роботами. Нарушение симметрии, вызванное системой «реакция-диффузия», приводит к появлению пятен на рое (или полос). Такие области с высоким уровнем морфогенов показываюся зелёным цветом (исследователи назвали подобные области “пятно Тьюринга”).
Общая идея заключается в том, что роботы, которые находятся на краю роя и не находятся в пятне Тьюринга, перемещаются вдоль края роя, пока не окажутся вблизи подобного места. Это приводит к росту выступов в месте расположения пятен Тьюринга.

Следуя этим простым правилам, можно воспроизводить фигуры повторяющимся образом, хотя все фигуры будут немного отличаться. Из-за просты правил и зависимости только от локальной информации, получается гибкая и надежная система.

Статьи
Morphogenesis in robot swarms

Ссылки
Growing bio-inspired shapes with a 300-robot swarm

По теме
Kilobot — роевые микророботы
Более 1000 роевых микророботов научили выстраивать сложные фигуры
Sarah Bergbreiter о создании роботов размером с рисовое зёрнышко
BristleSwarm — коллективные виброботы на Arduino
mROBerTO — модульный робот для исследования роевого поведения
  • 0
  • 20 декабря 2018, 09:42
  • admin

Комментарии (0)

RSS свернуть / развернуть

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.