Составляющие рой роботы имеют форму дисков и не способны двигаться по отдельности, однако вместе они скользят по разным поверхностям. Каждый диск снаружи оснащен поворотными магнитами площадками, с помощью которых соединяется с другими.
Контактирование этими площадками превращает их в своеобразный блок шестерёнок, где каждая расширяется и сжимается за счёт диафрагмы, меняя форму на ходу и сообщая небольшое поступательное движение всей группе. По сути отдельные боты расширяются и сжимаются по очереди, генерируя волну, которая увлекает всю группу в заданном направлении.
Так рой проходит сквозь решётку, может мигрировать по трубе и снова собраться в исходную форму, преодолев препятствие. Рой движется очень медленно (воспроизведение в демо-ролике ускорено в 32 раза и более), однако может захватывать и перемещать внутри себя небольшие объекты, обтекая их со всех сторон. Это похоже на образование вакуоли цитоплазмой клетки.
По словам Липсона, в робототехнике часто применяют биомимикрию, но сложные конструкторские решения мешают отдельным роботам оставаться столь же гибкими, как их прообразы в живой природе. Эту задачу сложно решить в рамках одного монолитного корпуса, поэтому Липсон придумал использовать модульную конструкцию и выбрал рой как самую динамическую организацию отдельных элементов.
Индивидуальные боты были запрограммированы реагировать на изменение поведения соседних. Они общаются при помощи светодиодов двух цветов и фотосенсоров, что позволяет синхронизировать усилия и выбирать направление.
Ещё одно преимущество роя – простейшее масштабирование. Группа ботов может двигаться к выбранному объекту даже когда потеряет 20% элементов. Хотя демонстрация проводилась на двух с половиной десятках мини-роботов, команда выполнила компьютерное моделирование поведения группы из 100 000.
Источник: Nature.com
