Forscher des Georgia Institute of Technology haben Roboter entwickelt, die die "Wurmklumpen" von Schwarzwürmern imitieren, um Robotern zu helfen. Schwarmroboter bauen die Funktionen über einen komplexen Teamwork-Prozess ausführen.
A neue Studie von Wissenschaftlern der Georgia Tech beschreibt, wie sich die Würmer selbst organisieren, um als verwickelte "aktive Materie" zu wirken. Die Forscher wendeten das überraschende kollektive Verhalten von Blobs auf einfache Roboter an und ermöglichten ihnen, ihre eigene Fortbewegung zu entwickeln.
Es ist bekannt, dass Schwarzwürmer zusammenarbeiten, um "Wurmklumpen" zu bilden, die einer flüssigen, formverändernden Masse ähneln, die einer Kreatur mit Tentakel von einem anderen Planeten ähnelt.
Trotz ihres Aussehens schützt die Bildung dieser Blobs die einzelnen Würmer gemeinsam vor Bedrohungen wie übermäßiger Hitze und Austrocknung, fanden Forscher heraus.
"Wir haben jetzt durch mathematische Modelle und biologische Experimente gezeigt, dass die Bildung der Blobs eine Art kollektive Entscheidungsfindung ermöglicht, die es Würmern in einem größeren Blob ermöglicht, länger gegen Austrocknung zu überleben", sagte Saad Bhamla, Assistenzprofessor bei Georgia Tech. Fakultät für Chemieingenieurwesen und Biomolekulartechnik, erklärt in a Pressemitteilung .
"Wir haben auch gezeigt, dass sie sich zusammen bewegen können, ein kollektives Verhalten, das von keinem anderen Organismus, den wir auf der Makroskala kennen, ausgeübt wird", fuhr Bhamla fort.
Um diesen schützenden "Blob" -Zustand zu erreichen, stellten die Forscher fest, dass sich die Würmer zusammenflechten und Aufgaben ausführen können, die ein einzelner Wurm nicht erfüllen könnte.
Anwenden des Wurmverhaltens auf die Robotik
Die Wissenschaftler von Georgia Tech wandten Prinzipien, die sie bei Würmern beobachteten, auf kleine Roboter-Blobs an, die aus "intelligenten aktiven Partikeln", sechs 3D-gedruckten Robotern mit zwei Armen und zwei Lichtsensoren bestehen.
Durch ein Netzgehäuse und Stifte konnten sich die "intelligenten aktiven Partikel" wie Würmer verwickeln, sodass die Forscher verschiedene kollektive Verhaltensweisen und Bewegungen testen konnten.
"Je nach Intensität versuchen die Roboter, sich vom Licht zu entfernen" Yasemin Ozkan-Aydin, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Georgia Tech, sagte: "Sie erzeugen ein emergentes Verhalten, das dem ähnelt, was wir in den Würmern gesehen haben."
Sie bemerkte, dass es keine Kommunikation zwischen den Robotern gab. "Jeder Roboter macht sein eigenes Ding auf dezentrale Weise", sagte sie. "Mit nur der mechanischen Interaktion und der Anziehungskraft, die jeder Roboter für die Lichtintensität hatte, konnten wir die steuernRoboter-Blob. "
Die Arbeit ist ein neues Beispiel dafür, wie die Natur die Robotik inspirieren und verbessern kann, sowie ein weiteres Beispiel dafür, wie Schwärme von Robotern könnte eines Tages verwendet werden, um reale Probleme mit größerer Energieeffizienz anzugehen.