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


Добавить комментарий

Arduino

Что такое Arduino?
Зачем мне Arduino?
Начало работы с Arduino
Для начинающих ардуинщиков
Радиодетали (точка входа для начинающих ардуинщиков)
Первые шаги с Arduino

Разделы

  1. Преимуществ нет, за исключением читабельности: тип bool обычно имеет размер 1 байт, как и uint8_t. Думаю, компилятор в обоих случаях…

  2. Добрый день! Я недавно начал изучать программирование под STM32 и ваши уроки просто бесценны! Хотел узнать зачем использовать переменную типа…

3D-печать AI Android Arduino Bluetooth CraftDuino DIY IDE iRobot Kinect LEGO OpenCV Open Source Python Raspberry Pi RoboCraft ROS swarm ИК автоматизация андроид балансировать бионика версия видео военный датчик дрон интерфейс камера кибервесна конкурс манипулятор машинное обучение наше нейронная сеть подводный пылесос работа распознавание робот робототехника светодиод сервомашинка собака управление ходить шаг за шагом шаговый двигатель шилд

OpenCV
Робототехника
Будущее за бионическими роботами?
Нейронная сеть - введение