Distributed Flight Array: Связка автономных роботов (3 фото + 3 HD-видео)

23 июля 201323 июля 2013fadeНаука и техника

Небольшие гексагональные платформы-роботы с роторами, созданные под руководством профессора Швейцарской высшей технической школы Цюриха Рафаэлло Д’Андреа, объединяются, чтобы превратиться в цельный многороторный вертолёт.

Интерес представляет не столько сам отдельный робот, сколько его удивительные способности работать в команде. Не получая никаких команд со стороны, платформы не только соединяются в единый летательный аппарат, но и каждый индивидуально решает, как ему действовать в качестве компонента цельной системы, получившей название Distributed Flight Array (DFA).

Все начинается с группы отдельных DFA, находящихся на земле. Каждый робот оснащён тремя колёсами, позволяющими ему вращаться и двигаться в нужном направлении. Каждый из них запрограммирован перемещаться в определённую зону «полигона» — скажем, подсвеченную область. Сблизившись достаточно, они начинают нечто вроде танца: один робот медленно вращается, второй описывает пируэты вокруг него, пока оба не сомкнутся механическим крепежом. Взаимодействие между отдельными роботами обеспечивается с помощью обмена данных через ИК-порт.

Так, один за другим, модули объединяются и ненадолго замирают, калибруя свои бортовые датчики, а затем синхронно включают роторы. Чтобы не создавать крутящего момента, половина вращается по часовой стрелке, половина против неё — и поднимаются вверх.

Образуемая ими многороторная летательная система может иметь практически любую компоновку и включать разное количество модулей. В полете каждая платформа использует собственный набор инерциальных сенсоров, с помощью которых следит за своим наклоном и вращением. При необходимости каждая платформа самостоятельно меняет режим работы ротора, чтобы скорректировать движение. Единого центра управления у системы нет, но по отдельности роботы летать неспособны: разделившись, они могут лишь быстрее вернуться на землю.

Разработки профессора Д’Андреа, который специализируется на распределённых системах управления роботизированными механизмами и их взаимодействии, имеют не только академический интерес. Они уже используются на колоссальных складах крупнейшего в мире интернет-магазина Amazon, обеспечивая логистику действий роботов-грузчиков, загружающих полки, ищущих и доставляющих нужный товар. Пока те работают без пропеллеров — но это только пока.