Исследователи создали прототип робота, который может расти, ремонтироваться и модернизироваться, интегрируя материалы из окружающей среды или “поглощая” других роботов. По словам ученых, подобный “метаболизм роботов” является значительным шагом вперед в развитии их автономности. Свою работу они опубликовали 16 июля в журнале Science Advances.
“Истинная автономность означает, что роботы должны не только мыслить самостоятельно, но и физически поддерживать себя, – полагает руководитель исследования, профессор инженерии Колумбийского университета Филипп Мартин Видер. – Подобно тому как биологическая жизнь поглощает и интегрирует ресурсы, эти роботы растут, адаптируются и восстанавливаются, используя материалы из окружающей среды или от других роботов”.
Роботы изготовлены из “ферменных звеньев” – шестигранных удлиняющихся стержней с магнитными соединениями, которые можно собирать и разбирать. Магниты позволяют роботам формировать все более сложные структуры, которые, по мнению их создателей, могут стать “самоподдерживающейся машинной экологией”.
Ученые в своем исследовании сформулировали для роботов два правила метаболизма. Во-первых, робот должен расти полностью самостоятельно или с использованием других роботов с аналогичными компонентами. Во-вторых, единственными доступными ресурсами являются материалы и энергия. В контролируемой среде ученые разместили некоторое количество ферменных звеньев, чтобы наблюдать процесс “самоапгрейда” робота.
Исследователи зафиксировали, как стержни ферменных звеньев сначала собирались в двумерные формы, а затем интегрировали новые детали, превращаясь в трехмерный тетраэдр, способный перемещаться по неровной испытательной площадке. Робот достиг этого, использовав дополнительное звено в качестве опоры.
“За последнее десятилетие интеллект роботов значительно продвинулся благодаря машинному обучению, но их тела по-прежнему остаются монолитными, неадаптивными и неперерабатываемыми. Биологические организмы, напротив, полностью зависят от адаптации: живые существа могут расти, восстанавливаться и приспосабливаться”, – заявил соавтор исследования, заведующий кафедрой машиностроения Колумбийского университета Ход Липсон.
“В значительной степени эта способность обусловлена модульной природой биологии, которая позволяет повторно использовать модули (например, аминокислоты) других форм жизни, – считает Липсон. – В конечном итоге нам придется научить роботов делать то же самое – использовать и повторно применять детали других роботов”.
Исследователи уверены, что в будущем машины смогут обслуживать себя без участия человека. Благодаря способности расти и адаптироваться к различным задачам и условиям, такие роботы могут играть важную роль, например, в ликвидации последствий стихийных бедствий или в исследовании космоса.
“Образ самовоспроизводящихся роботов вызывает ассоциации с мрачными сценариями из научной фантастики, – добавил Липсон. – Но реальность такова, что, поскольку мы передаем все больше задач роботам – от беспилотных автомобилей до автоматизированного производства, обороны и освоения космоса, – возникает вопрос: кто будет обслуживать этих роботов? Мы не можем полагаться на человека. В конечном счете роботы должны научиться заботиться о себе сами”. (3dnews.ru)