Китайские ученые продемонстрировали металлические роботы-сферы FreeBOT, которые используют магниты и внутренние двигатели, чтобы притягиваться друг к другу. Эти мини-роботы способны организовываться в модули разнообразной формы. В перспективе их можно использовать для создания более сложных роботов.
Достижение продемонстрировали на Международной конференции IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам (IROS).
Создание модульных роботов ранее представляло собой проблему, так как соединения между модулями должны сочетать в себе системы питания и связи.
FreeBOT представляет собой гибридный рой роботов. Каждый модуль состоит из железной сферы, внутри которой находятся два моторизованных колеса и магнит. Он удерживает внутренний двигатель. Ведущие колеса самостоятельно поворачивают шар. Конструкция напоминает устройство известных роботов Sphero.
Один модуль способен к самостоятельным действиям. Поскольку он имеет ферромагнитную оболочку и внутренний постоянный магнит, прикрепить сферу к другой относительно просто. Чтобы установить соединение между сферами, постоянный магнит на дне каждого должен приблизиться к точке, в которой две сферы соприкасаются, и когда это происходит, появляется магнитное поле в корпусах обоих роботов, заставляя их слипаться. Соединение прекращается, когда внутренний двигатель одного модуля смещается.
Из FreeBOT можно создавать различные цепочки или использовать рой, чтобы помочь одному модулю преодолевать препятствия.
Существуют некоторые ограничения для текущего поколения FreeBOT — зарядка батарей. Однако исследователи работают над способами сделать рой хотя бы в некоторой степени автономным.
См. также:
CrashLogger
Хорошо бы сделать четыре магнита, чтобы формировать произвольные сложные структуры, как у атомов углерода в органических соединениях.
Sly_tom_cat
Тогда уж 6
LoadRunner
Но зачем? Внешняя сфера металлическая, значит достаточно одного магнита, чтобы присоединиться к другому шару. Только если надо соединиться с несколькими шарами, может потребоваться несколько магнитов. Но тут от его мощности зависит, он может и на одном неплохо держаться.
Sly_tom_cat
Так там суть то именно в кооперации этих шаров при решении задачи. Если видосы загуглить то там есть решение задачи как забраться на ступеньку высотой в несколько шаров. Но при их подходе связи не только между шарами в цепочке нужны но и связи между цепочками нужны. А на это уже не хватает 1 магнита на шар, при условии что им нужно еще и за поверхность держаться.
Вот смотрите:
соединить два шара можно одним магнитом, причем магнитом в одном из шаров. Но держаться за поверхность при этом будет только один шар
соединить три шара: в зависимости от того как соединены:
— цепочкой: нужно 2 магнита (и один может держаться за поверхность)
— «кольцом»: нужно три магнита в каждом шаре. И тут уже держаться за поверхность — нечем.
соединить четыре шара: опять зависит от конфигурации:
— цепочкой: нужно три магнита и один может держаться за поверхность
— кольцом: 4 и держаться за поверхность уже нечем.
— пирамидкой (при условии что каждый контакт шаров держит магнит): нужно 6 магнитов + еще магниты которыми нужно держаться за поверхность.
т.е. уже для 4 шаров в пространственной модели нужно больше чем один магнит на шар. хотя пока это можно решить двумя магнитами на шар.
Если мы берем плотную укладку шаров в куб (без смещения слоев), то там каждый внутренний шар контачит с 6 соседними шарами и с-но нужно хотя-бы 3 магнита на шар, что бы в этой связке все 6 связей держались магнитами. У наружных слоев контаков меньше, но по крайней мере некоторый грани куба должны еще держаться за поверхность.
Если брать еще более компактную укладку шаров со смещениями слоев и при условиях что все контакты держаться на магнитах, то там еще больше магнитов потребуется т.к. у шара в середине этой конструкции: 12 контактов с соседними шарами (четыре со слоем выше, 4 со слоем ниже и 4 в своем слое).