This post is also available in:
English (אנגלית)
תיאום בין קבוצות גדולות של רובוטים דורש בדרך כלל תוכנה מורכבת, תקשורת אלחוטית ומערכות שליטה מרכזיות. אך גישות אלו עלולות להיות שבריריות בסביבות בלתי צפויות, שבהן קישורי תקשורת נופלים, יחידות בודדות מתקלקלות או תנאי השטח משתנים ללא הרף. במשך שנים חיפשו מהנדסים דרכים להפוך נחילי רובוטים למסתגלים יותר, מבלי להסתמך על "מוח" מרכזי שמנהל כל תנועה.
כעת פיתחו חוקרים מערכת רובוטית קולקטיבית שניגשת לבעיה בצורה שונה, באמצעות שילוב מנגנון התיאום ישירות בהתנהגות הפיזית של הרובוטים עצמם. המערכת מורכבת מעשרות מודולים רובוטיים צרים, הנעים ומתארגנים מחדש באמצעות אינטראקציות מכניות פשוטות, ולא דרך מבני פיקוד מפורשים.
אורכו של כל מודול הוא כ־20 סנטימטרים, והוא כולל מנוע קטן שמשנה שוב ושוב את צורת הרובוט בין תצורת "I" ישרה לבין תצורת "U" מעוקלת. על פי דיווח של Interesting Engineering, שינויי הצורה הרציפים הללו מייצרים תנועה על פני משטחים. בשני קצות הרובוט מותקנות נקודות חיבור חלשות מבוססות סקוץ’, המאפשרות למודולים סמוכים להתחבר ולהתנתק באופן דינמי תוך כדי תנועה.
כאשר הם פועלים בנפרד, הרובוטים נעים באיטיות ומתקשים להתמודד עם שטח לא אחיד. אך ברגע שהם מתחברים זה לזה, ההתנהגות שלהם משתנה משמעותית. שרשראות של מודולים מחוברים מסוגלות לנוע בצורה יעילה יותר במדרונות ובמכשולים בהשוואה ליחידות בודדות. במקום לנוע במבנים מתוכנתים מראש, הרובוטים מתארגנים מחדש ללא הפסקה באמצעות מגע פיזי, ויוצרים דפוסי תנועה קולקטיביים המזכירים יותר חומר זורם מאשר מכונות קונבנציונליות.
החוקרים מתארים את הגישה הזו כ"אינטליגנציה מכנית", שבה התיאום נוצר באופן טבעי מתוך צורת הרובוטים והאינטראקציות ביניהם, ולא באמצעות חישוב מתקדם. בסביבות עמוסות מכשולים, הנחיל הצליח לשמור על לכידות, תוך מתן אפשרות לחיבורים בודדים להתנתק בעת הצורך כדי להימנע מהיתקעות.
המערכת תוכננה גם לעמידות גבוהה. מאחר שאין בקר מרכזי, הקולקטיב ממשיך לפעול גם כאשר חלק מהרובוטים מפסיקים לעבוד או מאבדים כוח. החוקרים הוסיפו מנגנון התאוששות פשוט, שבו רובוטים מבודדים משמיעים זמזום קולי שגורם ליחידות סמוכות להאט, ובכך מאפשר למודולים שהתנתקו לחזור לקבוצה.
מנקודת מבט ביטחונית, נחילים רובוטיים מבוזרים עשויים בעתיד לתמוך בפעילות בסביבות בלתי יציבות או נטולות תקשורת, שבהן שיטות תיאום קונבנציונליות אינן אמינות. מערכות המסוגלות להמשיך לפעול למרות תקלות ביחידות בודדות או שיבושי רשת עשויות להעניק יתרון במשימות סיור, חיפוש ותנועה בשטח קשה.
הפרויקט משקף מגמה רחבה יותר בעולם הרובוטיקה, מעבר להשראה לא רק מהביולוגיה, אלא גם מהפיזיקה של התנהגות קולקטיבית הקיימת בחומרים טבעיים ובמערכות חיות.
המחקר פורסם כאן.
