المجموعات

يقوم العلماء بتصميم أول روبوتات جسيمية تحاكي الخلايا

يقوم العلماء بتصميم أول روبوتات جسيمية تحاكي الخلايا

صمم باحثون في Columbia Engineering و MIT Computer Science & Artificial Intelligence Lab (CSAIL) لأول مرة سربًا آليًا من الجسيمات بمكونات فردية تعمل ككل. النوع الجديد من الروبوتات لم يسبق له مثيل من قبل.

انظر أيضًا: الروبوتات الآلية التي تحاكي طيران الحشرات قد تكون مستقبل الطائرات بدون طيار

غراي جوو

قال هود ليبسون ، أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة كولومبيا للهندسة: "يمكنك التفكير في روبوتنا الجديد على أنه" جراي جوو "المثل.

"الروبوت الخاص بنا ليس لديه نقطة فشل واحدة ولا تحكم مركزي. إنه لا يزال بدائيًا إلى حد ما ، لكننا نعلم الآن أن نموذج الروبوت الأساسي هذا ممكن بالفعل. نعتقد أنه قد يفسر حتى كيف يمكن لمجموعات الخلايا أن تتحرك معًا ، على الرغم من الخلايا الفردية لا تستطيع."

على الرغم من قيام العلماء ببناء روبوتات مستقلة لسنوات ، إلا أنها تتكون أساسًا من أجهزة غير بيولوجية لا يمكنها النمو أو الشفاء. الآن ، تتمتع الروبوتات الجديدة القابلة للتطوير التابعة لشركة Columbia Engineering / MIT بقدرة فريدة على الاستمرار في العمل حتى عندما تفشل الأجزاء الفردية في القيام بذلك.

قال ليبسون ، مدير مختبر الآلات الإبداعية: "كنا نحاول إعادة التفكير بشكل أساسي في أسلوبنا في الروبوتات ، لاكتشاف ما إذا كانت هناك طريقة لجعل الروبوتات مختلفة".

"لا يقتصر الأمر على جعل الروبوت يبدو وكأنه مخلوق بيولوجي ، ولكن في الواقع يقوم ببنائه مثل نظام بيولوجي ، لخلق شيء هائل في التعقيد والقدرات ولكنه يتكون من أجزاء بسيطة بشكل أساسي."

أنشأ الباحثون سربهم باستخدام العديد من الجسيمات المتطابقة. يمكن لكل من هذه المكونات الفردية الرئيسية أداء حركة بسيطة مثل التمدد والانكماش. لكنهما معًا ، يصبحان كيانًا كاملاً يمكنه الاستمرار في العمل حتى في حالة تلف بعض أجزاء منه.

الجمع بين الخلايا

"جميع الكائنات في الطبيعة مصنوعة من خلايا تتحد بطرق مختلفة لتكوين كائنات حية. عند تطوير روبوتات الجسيمات ، فإن السؤال الذي نطرحه هو ، هل يمكننا الحصول على خلايا روبوتية يمكن تكوينها بطرق مختلفة لصنع روبوتات مختلفة؟ أفضل شكل تتطلبه المهمة - ثعبان يزحف عبر نفق أو آلة ذات ثلاث أيدي لأرضية مصنع. يمكننا حتى أن نمنح روبوتات الجسيمات هذه القدرة على صنع نفسها. لنفترض ، على سبيل المثال ، أن الروبوت يحتاج إلى مفك براغي من الطاولة - مفك البراغي بعيد جدًا عن الوصول إليه. ماذا لو تمكن الروبوت من إعادة ترتيب خلاياه لتكوين ذراع طويلة جدًا؟ مع تغير أهدافه ، يمكن أن يتغير جسمه أيضًا ، "قالت دانييلا روس ، مديرة CSAIL.

قام الباحثون بنمذجة حركات الروبوتات في عمليات المحاكاة. باستخدام مئات وآلاف الجسيمات ، قاموا باختبار تجنب العقبات ونقل الأشياء. ووجدوا أن روبوتات الجسيمات الخاصة بهم كانت قادرة على الصمود أمام كل من التداخل الصاخب وفشل بعض مكوناتها الفردية.

قال ريتشا باترا ، المؤلف الأول المشارك للورقة ودكتوراه ليبسون: "لقد وجدنا أن روبوتات الجسيمات لدينا حافظت على ما يقرب من نصف سرعتها التي تعمل بكامل طاقتها حتى عندما مات 20 بالمائة من الجسيمات" الطالب الذي قاد دراسات المحاكاة.

تم نشر الدراسة اليوم فيطبيعة.


شاهد الفيديو: أخطر ما قالته الروبوتات على الهواء مباشرة!! (ديسمبر 2021).