Wij zijn duizend robotjes en we doen een zeester na

Onderzoekers hebben een zwerm van meer dan duizend robots zover gekregen dat ze zonder menselijke hulp complexe 2D vormen kunnen aannemen. Normaal zijn dergelijke robotsystemen beperkt tot een paar dozijn of enkele honderden robots. Maar Michael Rubenstein - onderzoeker aan de Harvard School of Applied Science bij de Self-Organizing Systems Group (http://www.eecs.harvard.edu/ssr/) - en zijn collega's zijn er in geslaagd 1024 simpele robots - Kilobots genaamd - verschillende vormen aan te laten nemen zoals die van een zeester, een steeksleutel of de letters van het alfabet.

De Kilobots zijn zo ontworpen dat ze het gedrag van insecten als bijen en mieren nadoen. Ze glijden over oppervlakken door gebruik te maken van trilmotoren en communiceren onderling met behulp van infrarood licht. Maar door het eenvoudige ontwerp is de afstand waarover ze kunnen communiceren beperkt tot driemaal de robotdiameter. De onderzoekers zijn begonnen met een algoritme dat uitging van drie vormen van collectief gedrag: lokalisering, volgafstand en gradiëntformatie.

Maar toen ze zagen dat sommige Kilobots moeilijkheden hadden met het ontwijken van gebotste en kapotte exemplaren, hebben ze daar mogelijkheden voor gezamenlijke registratie aan toegevoegd. Hierdoor kunnen de zwermende robots de interactie met hun buren gebruiken om te fouten te registreren en herstellen die de robots niet op een directe manier kunnen waarnemen.

Soldaten

De duizendkoppige zwermen mogen dan nog wel eens fouten maken, de onderzoekers zeggen dat het zichzelf formerende proces nooit stopt. Rubenstein en zijn collega's dat het met ingewikkelder algoritmes uiteindelijk tot robotzwermen zal leiden die van grootschalige schade kunnen herstellen en zich in elkaar kunnen haken zoals soldaten in een mierenkolonie bruggen kunnen bouwen met hun lichaam. De onderzoeksresultaten staan in de editie van Science van 15 augustus 2015. Een samenvatting van de resultaten is hier te vinden: http://www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1254295

Bron foto's: Michael Rubenstein, Harvard University

Onderzoekers van Harvard hebben een zwerm van meer dan duizend robots zover gekregen dat ze zonder menselijke hulp complexe 2D vormen kunnen aannemen. Normaal zijn dergelijke robotsystemen beperkt tot een paar dozijn of enkele honderden robots.