Vědci v Jižní Koreji vyvinuli hejna malých magnetických robotů, kteří spolupracují jako mravenci. Díky tomu dokáží společnými silami zvedat těžká břemena, podobně jako právě společenský hmyz.
Roje robomravenců spolupracují jako živý hmyz. Tvoří vory a nosí těžké věci
Roje robotů manipulují s předměty (zdroj: Cell Press/Device)
Jeden mravenec je silný, ale sám nic zásadního nezvládne. Síla mraveniště se projeví teprve, když spolu začnou spolupracovat desítky, stovky a tisíce individuálních tvorečků, kteří vytvoří jeden „superorganismus“. Díky tomu ze svých těl tvoří mosty, zvedají těžká břemena a násobí svou individuální sílu.
To stejné teď vyzkoušeli jihokorejští vědci, kteří své výsledky popsali v odborném časopise Device. Jimi vytvořené roje mikrorobotů, pracující v rotujícím magnetickém poli, by se daly využívat k plnění náročných úkolů v extrémních prostředích. „Vysoká přizpůsobivost rojů mikrorobotů svému okolí a vysoká úroveň autonomie při řízení rojů byly překvapivé,“ uvedl hlavní autor výzkumu Jeong Jae Wie.
Odolnost vůči selhání
Wie a jeho kolegové testovali, jak dobře si roje mikrorobotů s různými konfiguracemi vedou při plnění různých úkolů. Zjistili, že jejich roje dokážou překonat překážku pětkrát vyšší, než je délka těla jednoho mikrorobota. Podobně jako mravenci využili vlastní těla ke stavbě jakéhosi žebříku, a tak překonali zeď pro jednotlivce nepřekonatelnou.
Když vědci vytvořili roj o tisícovce mikrorobotů, vytvořili ze sebe tyto kybernetické organismy vor, který plaval na vodě. Pak se jako had obtočili kolem pilulky, která vážila 2000krát více než každý jednotlivý robot, a dokázali ji přemístit kapalinou. Konkrétně tento pokus upozorňuje na využití v medicíně – roje těchto stroječků by totiž mohly cíleně dopravovat léčiva po těle.
Na souši dokázal roj robotů přepravit náklad 350krát těžší než každý jednotlivec a jiný roj dokázal uvolnit trubky, které připomínaly ucpané cévy. Nakonec Wieův tým vyvinul systém, pomocí něhož mohou robotické roje řídit pohyby malých organismů.
Experiment ukázal ještě další výhodu tohoto napodobování chování hmyzu – díky spolupráci jsou roboti odolnější vůči selhání. Někteří členové skupiny mohou selhat a cíle nedosáhnou, ale zbytek pokračuje v provádění naprogramovaných pohybů, dokud jich nakonec neuspěje dostatečný počet.
Roje spojené magnetickým polem
Každý mikrorobot je vysoký pouhých 600 mikrometrů a skládá se z epoxidového těla osazeného částicemi feromagnetického kovu, což mu umožňuje reagovat na magnetické pole a interagovat s ostatními mikroroboty v roji. Díky napájení robotů magnetickým polem generovaným otáčením dvou spojených magnetů se může roj sám sestavovat.
Výzkumníci naprogramovali roboty tak, aby se spojili do různých konfigurací tím, že měnili úhel, pod kterým byli roboti zmagnetizováni.
„Výsledky studie jsou sice slibné, roje ale budou potřebovat vyšší úroveň autonomie, než budou připraveny pro reálné aplikace,“ dodávají autoři.
