Колумбия создает роботов, которые растут, поглощая других роботов

Ученые из Колумбийского университета разработали передовую робототехническую систему, имитирующую живые организмы. Эти роботы обладают способностью расти, восстанавливаться и адаптироваться, используя материалы из окружающей среды или даже других роботов.

Инновация, известная как Роботизированный метаболизм, позволяет машинам физически преобразовываться, тем самым открывая возможности для автономной робототехники.

«Истинная автономия означает, что роботы должны не только мыслить самостоятельно, но и физически поддерживать свое существование», — сказал Филипп Мартин Видер, ведущий автор исследования, в анонсе исследования. «Так же, как биологическая жизнь поглощает и интегрирует ресурсы, эти роботы растут, адаптируются и ремонтируются, используя материалы из своей среды или от других роботов.»

В основе проекта — Truss Link, магнитный модуль в форме бруска, вдохновленный детскими игрушками Geomag. Простые палки свободно соединяются, создавая расширяющиеся структурные системы, которые порождают все более сложные роботы с функциональными возможностями.

Исследователи продемонстрировали в своем исследовании, что эти соединения Truss Links могут образовывать двухмерные формы, а затем превращаться в 3D машины. В одном из тестов робот-тетраэдр добавил к себе конечность, что улучшило его скорость спуска на более чем 66,5%.

Ход Липсон, соавтор и директор Лаборатории творческих машин в Колумбии, объяснил: «Умы роботов совершили огромный прорыв за последнее десятилетие благодаря машинному обучению, но их тела все еще монолитны, неадаптивны и не поддаются переработке».

Затем Липсон добавил: «Биологические организмы, в отличие от машин, способны к адаптации — живые существа могут расти, восстанавливаться и адаптироваться. Во многом, эта способность происходит от модульной природы биологии, которая может использовать и повторно использовать модули (аминокислоты) из других живых форм. В конечном итоге, нам придется добиться того же от роботов — научить их использовать и повторно использовать детали от других роботов. Вы можете считать эту зарождающуюся область неким видом ‘метаболизма машин'».

Исследования предполагают, что в будущем роботы смогут однажды строить или модернизировать себя на лету, что делает их подходящими для реагирования на бедствия, исследования космоса, а также дистанционного исследования областей с ограниченным доступом для человека.

«Метаболизм роботов предоставляет цифровой интерфейс к физическому миру и позволяет ИИ не только продвигаться в познании, но и физически», — добавила Вайдер. «В конечном итоге, это открывает потенциал для мира, где ИИ может строить физические структуры или роботов так же, как сегодня он пишет или перестраивает слова в вашем электронном письме», — отметила Вайдер.

Хотя концепция вызывает фантастические опасения о самовоспроизводящихся машинах, Липсон ясно выражается: «Мы не можем полагаться на людей в вопросе поддержания этих машин. Роботы в конечном итоге должны научиться заботиться о себе».

Но область все еще находится на ранних стадиях и имеет большие ограничения. Современные структуры роботов просты, из-за ограничений в дизайне и аппаратном обеспечении. Каждая Truss Link обходится более чем в $200 и не оснащена передовыми датчиками.

Роботы управляются операторами и пока не могут принимать решения самостоятельно. «Это прямой результат еще не сформировавшегося состояния данной области,» отметила команда. Вес, ограничения расширения и коммуникация между модулями остаются проблемами.

Это исследование открывает важные прогрессивные шаги в направлении разработки устойчивых, самодостаточных роботов, которых команда описывает как робототехническую экологию.