محققان MIT ، دانشگاه کلمبیا و جاهای دیگر با استفاده از سلولهای بیولوژیکی ، رباتهایی را از نظر محاسباتی ساده ساخته اند که در گروههای بزرگ برای حرکت در اطراف ، حمل و نقل اشیاء و انجام سایر کارها به یکدیگر متصل می شوند.
این سیستم به اصطلاح "رباتیک ذره" - بر اساس پروژه ای از MIT ، مهندسی کلمبیا ، دانشگاه کرنل و محققان دانشگاه هاروارد - بسیاری از واحدهای به شکل دیسک را تشکیل می دهد که به طور مناسب "ذرات" نامیده می شوند. این ذرات توسط آهنرباهای اطراف محیط خود متصل می شوند. هر ذره فقط می تواند دو کار انجام دهد: گسترش و انقباض. اما این حرکت ، وقتی با دقت انجام شود ، به ذرات فرد اجازه می دهد تا در حرکت هماهنگ یکدیگر را فشار داده و بکشند. سنسورهای روی هیئت مدیره این خوشه را قادر می سازند تا به سمت منابع نوری گرایش پیدا کنند.
در یک مقاله Nature ، محققان خوشه ای از دو ده ذره رباتیک واقعی و شبیه سازی مجازی تا 100000 ذره را نشان می دهند که از طریق موانع به سمت یک لامپ نوری حرکت می کنند. آنها همچنین نشان می دهند که یک ربات ذره می تواند اشیاء قرار داده شده در وسط آن را منتقل کند.
روبات های ذره می توانند در بسیاری از تنظیمات شکل بگیرند و به طور روان حرکت کنند و در اطراف موانع حرکت کرده و شکافهای محکم را فشار دهند. نکته قابل توجه این است که هیچ یک از ذرات به طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند و برای کارکرد به یکدیگر متکی هستند ، بنابراین ذرات می توانند بدون هیچ گونه تأثیر بر گروه اضافه یا تفریق شوند. محققان در مقاله خود نشان می دهند که سیستم های رباتیک ذرات حتی در صورت عدم عملکرد بسیاری از واحدها می توانند وظایف خود را انجام دهند.
این مقاله روشی جدید برای تفکر در مورد روبات ها ، که به طور سنتی برای یک منظور طراحی شده اند ، شامل بسیاری از قسمت های پیچیده است و در صورت خراب شدن هر قسمت ، کار را متوقف می کنیم. محققان می گویند ، روبات هایی که از این مؤلفه های ساده تشکیل شده اند ، می توانند سیستم های مقیاس پذیرتر ، انعطاف پذیر و قوی تر را فعال کنند.
این فیلم یک سلول منفرد را از منظره مورب و سپس نمای بالا نشان می دهد. این فیلم همچنین نشان دهنده تحرک ربات ذرات با گروهی از نوسان سلولها با تاخیر فاز موقعیتی است.
"دانیلا روس" مدیر آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی (CSAIL) و استاد اندرو و ارنا ویتربی استاد مهندسی برق و اندرو می گوید: "ما سلول های ربات کوچکی داریم که به اندازه افراد قادر نیستند اما می توانند کارهای بزرگی را انجام دهند." علوم کامپیوتر. "این روبات به خودی خود ایستا است ، اما به طور ناگهانی با سایر ذرات ربات ارتباط برقرار می کند ، به طور ناگهانی مجموعه ربات می تواند جهان را کشف کند و اقدامات پیچیده تری را کنترل کند. با این" سلول های جهانی "ذرات ربات می توانند به اشکال مختلفی دست یابند . تحول ، حرکت جهانی ، رفتار جهانی ، و همانطور که در آزمایشات خود نشان داده ایم ، از شیب نور استفاده کنید. این بسیار قدرتمند است. "
پیوستن به روی کاغذ بر روی کاغذ عبارتند از: نویسنده اول Shuguang Li ، یک پست الکترونیکی CSAIL؛ نویسنده اول ریچا باترا و نویسنده مربوطه هود لیپسون ، هر دو از مهندسی کلمبیا. دیوید براون ، هیون دونگ چانگ و نیکیل رانگاناتان از کرنل؛ و چاک هابرمن از هاروارد.
در MIT ، روسیه نزدیک به 20 سال روی ربات های مدولار و متصل کار کرده است ، از جمله یک ربات مکعب در حال گسترش و انقباض که می تواند برای حرکت به دیگران متصل شود. اما شکل مربع حرکت و تنظیمات گروه روبات ها را محدود می کرد.
این محققان با همکاری آزمایشگاه لیپسون ، جایی که لی فارغ التحصیل فارغ التحصیل از تحصیلات تکمیلی بود و در سال 2014 به MIT رفتند ، به مکانیسم هایی به شکل دیسک رفتند که بتوانند به دور یکدیگر بچرخند. آنها همچنین می توانند از یکدیگر متصل و جدا شوند و در تنظیمات زیادی شکل بگیرند.
هر واحد ربات ذره دارای پایه استوانه ای است که در آن یک باتری ، یک موتور کوچک ، حسگرهایی که شدت نور را تشخیص می دهند ، یک میکروکنترلر و یک مؤلفه ارتباطی است که سیگنال هایی را ارسال و دریافت می کند. بالای آن ، اسباب بازی كودكی به نام حلقه پرواز هوبرمن قرار دارد كه مخترع آن یكی از نویسندگان مقاله است - این صفحه شامل پانل های كوچكی است كه به صورت دایره ای متصل شده اند و می توان آن را كشید تا گسترش یابد و به عقب رانده شود. در هر پنل دو آهنربا کوچک نصب شده است.
این فیلم روش آزمایشی را برای فوتوتاکسیز ربات ذره ، از جمله دوره تنظیم مجدد فاز هنگام خاموش شدن چراغهای سربار نشان می دهد. این به طور کلی از فیلم ها حذف می شود تا طول فیلم و اندازه پرونده کاهش یابد. این ویدئو همچنین رفتارهای نشان داده شده با فوتوتاکسیس ، به ویژه تحرک نسبت به تغییر منابع نور ، حمل و نقل شیء تعاونی و جلوگیری از مانع را نشان می دهد. این آزمایشات مطابق با شکل 3a-3c است.
این ترفند در حال برنامه ریزی ذرات رباتیک برای گسترش و انقباض در یک دنباله دقیق بود تا بتواند كل گروه را به سمت منبع نور مقصد سوق دهد. برای انجام این کار ، محققان هر ذره را به یک الگوریتم مجهز کردند که اطلاعات پخش شده در مورد شدت نور را از هر ذره دیگر ، بدون نیاز به ارتباط مستقیم ذره به ذره ، تجزیه و تحلیل می کند.
سنسورهای یک ذره شدت نور را از یک منبع نور تشخیص می دهند. هرچه ذره به منبع نور نزدیکتر باشد ، شدت آن بیشتر می شود. هر ذره دائماً سیگنالی را پخش می کند که سطح شدت درک شده خود را با سایر ذرات به اشتراک می گذارد. بگویید یک سیستم رباتیک ذره شدت نور را در مقیاس سطح 1 تا 10 اندازه گیری می کند: ذرات نزدیک به نور سطح 10 را ثبت می کنند و دورترین ها سطح 1 را ثبت می کنند. سطح شدت به نوبه خود با زمان خاصی مطابقت دارد که ذره باید آن را انجام دهد. بسط دادن. ذرات با بالاترین شدت — سطح 10. ابتدا گسترش می یابند. با انقباض این ذرات ، ذرات بعدی به ترتیب ، سطح 9 ، گسترش می یابند. این گسترش به موقع و حرکت پیمانکاری در هر سطح بعدی اتفاق می افتد.
محققان MIT ، دانشگاه کلمبیا و جاهای دیگر با استفاده از سلولهای بیولوژیکی ، رباتهایی را از نظر محاسباتی ساده ساخته اند که در گروههای بزرگ برای حرکت در اطراف ، حمل و نقل اشیاء و انجام سایر کارها به یکدیگر متصل می شوند.
این سیستم به اصطلاح "رباتیک ذره" - بر اساس پروژه ای از MIT ، مهندسی کلمبیا ، دانشگاه کرنل و محققان دانشگاه هاروارد - بسیاری از واحدهای به شکل دیسک را تشکیل می دهد که به طور مناسب "ذرات" نامیده می شوند. این ذرات توسط آهنرباهای اطراف محیط خود متصل می شوند. هر ذره فقط می تواند دو کار انجام دهد: گسترش و انقباض. اما این حرکت ، وقتی با دقت انجام شود ، به ذرات فرد اجازه می دهد تا در حرکت هماهنگ یکدیگر را فشار داده و بکشند. سنسورهای روی هیئت مدیره این خوشه را قادر می سازند تا به سمت منابع نوری گرایش پیدا کنند.
در یک مقاله Nature ، محققان خوشه ای از دو ده ذره رباتیک واقعی و شبیه سازی مجازی تا 100000 ذره را نشان می دهند که از طریق موانع به سمت یک لامپ نوری حرکت می کنند. آنها همچنین نشان می دهند که یک ربات ذره می تواند اشیاء قرار داده شده در وسط آن را منتقل کند.
روبات های ذره می توانند در بسیاری از تنظیمات شکل بگیرند و به طور روان حرکت کنند و در اطراف موانع حرکت کرده و شکافهای محکم را فشار دهند. نکته قابل توجه این است که هیچ یک از ذرات به طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار نمی کنند و برای کارکرد به یکدیگر متکی هستند ، بنابراین ذرات می توانند بدون هیچ گونه تأثیر بر گروه اضافه یا تفریق شوند. محققان در مقاله خود نشان می دهند که سیستم های رباتیک ذرات حتی در صورت عدم عملکرد بسیاری از واحدها می توانند وظایف خود را انجام دهند.
این مقاله روشی جدید برای تفکر در مورد روبات ها ، که به طور سنتی برای یک منظور طراحی شده اند ، شامل بسیاری از قسمت های پیچیده است و در صورت خراب شدن هر قسمت ، کار را متوقف می کنیم. محققان می گویند ، روبات هایی که از این مؤلفه های ساده تشکیل شده اند ، می توانند سیستم های مقیاس پذیرتر ، انعطاف پذیر و قوی تر را فعال کنند.
این فیلم یک سلول منفرد را از منظره مورب و سپس نمای بالا نشان می دهد. این فیلم همچنین نشان دهنده تحرک ربات ذرات با گروهی از نوسان سلولها با تاخیر فاز موقعیتی است.
"دانیلا روس" مدیر آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی (CSAIL) و استاد اندرو و ارنا ویتربی استاد مهندسی برق و اندرو می گوید: "ما سلول های ربات کوچکی داریم که به اندازه افراد قادر نیستند اما می توانند کارهای بزرگی را انجام دهند." علوم کامپیوتر. "این روبات به خودی خود ایستا است ، اما به طور ناگهانی با سایر ذرات ربات ارتباط برقرار می کند ، به طور ناگهانی مجموعه ربات می تواند جهان را کشف کند و اقدامات پیچیده تری را کنترل کند. با این" سلول های جهانی "ذرات ربات می توانند به اشکال مختلفی دست یابند . تحول ، حرکت جهانی ، رفتار جهانی ، و همانطور که در آزمایشات خود نشان داده ایم ، از شیب نور استفاده کنید. این بسیار قدرتمند است. "
پیوستن به روی کاغذ بر روی کاغذ عبارتند از: نویسنده اول Shuguang Li ، یک پست الکترونیکی CSAIL؛ نویسنده اول ریچا باترا و نویسنده مربوطه هود لیپسون ، هر دو از مهندسی کلمبیا. دیوید براون ، هیون دونگ چانگ و نیکیل رانگاناتان از کرنل؛ و چاک هابرمن از هاروارد.
در MIT ، روسیه نزدیک به 20 سال روی ربات های مدولار و متصل کار کرده است ، از جمله یک ربات مکعب در حال گسترش و انقباض که می تواند برای حرکت به دیگران متصل شود. اما شکل مربع حرکت و تنظیمات گروه روبات ها را محدود می کرد.
این محققان با همکاری آزمایشگاه لیپسون ، جایی که لی فارغ التحصیل فارغ التحصیل از تحصیلات تکمیلی بود و در سال 2014 به MIT رفتند ، به مکانیسم هایی به شکل دیسک رفتند که بتوانند به دور یکدیگر بچرخند. آنها همچنین می توانند از یکدیگر متصل و جدا شوند و در تنظیمات زیادی شکل بگیرند.
هر واحد ربات ذره دارای پایه استوانه ای است که در آن یک باتری ، یک موتور کوچک ، حسگرهایی که شدت نور را تشخیص می دهند ، یک میکروکنترلر و یک مؤلفه ارتباطی است که سیگنال هایی را ارسال و دریافت می کند. بالای آن ، اسباب بازی كودكی به نام حلقه پرواز هوبرمن قرار دارد كه مخترع آن یكی از نویسندگان مقاله است - این صفحه شامل پانل های كوچكی است كه به صورت دایره ای متصل شده اند و می توان آن را كشید تا گسترش یابد و به عقب رانده شود. در هر پنل دو آهنربا کوچک نصب شده است.
این فیلم روش آزمایشی را برای فوتوتاکسیز ربات ذره ، از جمله دوره تنظیم مجدد فاز هنگام خاموش شدن چراغهای سربار نشان می دهد. این به طور کلی از فیلم ها حذف می شود تا طول فیلم و اندازه پرونده کاهش یابد. این ویدئو همچنین رفتارهای نشان داده شده با فوتوتاکسیس ، به ویژه تحرک نسبت به تغییر منابع نور ، حمل و نقل شیء تعاونی و جلوگیری از مانع را نشان می دهد. این آزمایشات مطابق با شکل 3a-3c است.
این ترفند در حال برنامه ریزی ذرات رباتیک برای گسترش و انقباض در یک دنباله دقیق بود تا بتواند كل گروه را به سمت منبع نور مقصد سوق دهد. برای انجام این کار ، محققان هر ذره را به یک الگوریتم مجهز کردند که اطلاعات پخش شده در مورد شدت نور را از هر ذره دیگر ، بدون نیاز به ارتباط مستقیم ذره به ذره ، تجزیه و تحلیل می کند.
سنسورهای یک ذره شدت نور را از یک منبع نور تشخیص می دهند. هرچه ذره به منبع نور نزدیکتر باشد ، شدت آن بیشتر می شود. هر ذره دائماً سیگنالی را پخش می کند که سطح شدت درک شده خود را با سایر ذرات به اشتراک می گذارد. بگویید یک سیستم رباتیک ذره شدت نور را در مقیاس سطح 1 تا 10 اندازه گیری می کند: ذرات نزدیک به نور سطح 10 را ثبت می کنند و دورترین ها سطح 1 را ثبت می کنند. سطح شدت به نوبه خود با زمان خاصی مطابقت دارد که ذره باید آن را انجام دهد. بسط دادن. ذرات با بالاترین شدت — سطح 10. ابتدا گسترش می یابند. با انقباض این ذرات ، ذرات بعدی به ترتیب ، سطح 9 ، گسترش می یابند. این گسترش به موقع و حرکت پیمانکاری در هر سطح بعدی اتفاق می افتد.
مدل جدیدی برای تولید سؤال گفتگوی بصری