![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/413/898/f2c/413898f2c36c71d960607967367c6eb1.jpg)
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.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/fce/66c/0b5/fce66c0b57cd273db1cab207f26a2e32.jpg)
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.
![image](https://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/952/f0a/602/952f0a6020b07bc0a9e65a91b11a65ce.jpg)
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).