Mrówki inspiracją w tworzeniu robotów

Pojedyncze mrówki to względnie proste stworzenia, razem jednak okazują się zdolne do wykonywania złożonych zadań, takich jak budowanie skomplikowanych konstrukcji, wyszukiwanie pożywienia, obrona, komunikowanie się. Naukowcy z Uniwersytetu Harwarda (USA) zainspirowali się mrówkami w projektowaniu nowego rodzaju robotów. Opracowali proste roboty, które potrafią współpracować w wykonywaniu złożonych zadań.

Badania zaczęto od obserwacji czarnych mrówek (Camponotus pennsylvanicus) podczas wykonywania przez nie zadania. Zamknięto je w zagródce, z której próbowały się wydostać. “Początkowo poruszały się chaotycznie, (…) potem jednak zaczęły ze sobą współpracować” – opisuje jeden z autorów artykułu, Ganga Prasath z Uniwersytetu Harwarda.

Naukowcy zaobserwowali, że mrówki początkowo stykają się czułkami, następnie zaś zaczynają gromadzić się wokół miejsc, gdzie najczęściej kontaktowały się ze sobą. Gdy tylko kilka mrówek zaczynało kopać tunel w ogrodzeniu, inne zaraz do nich dołączyły. Zespół opracował matematyczny model udziału pojedynczych mrówek w pracy zespołowej.

Następnie badacze opracowali proste roboty, które nazwali RAnts (ants – mrówki). Zamiast chemicznych feromonów, służących mrówkom do komunikowania się, roboty używały świetlnych sygnałów. Miały komunikować się i współpracować podobnie jak mrówki. Naukowcy chcieli się przekonać, jak w przypadku robotów wyglądać będzie wykonanie podobnego zadania.

Zaprogramowano je w oparciu o trzy proste reguły: podążać za intensywnością sygnałów świetlnych; unikać innych robotów, gdy natężenie sygnałów jest silne; podnosić przeszkodę, gdy natężenie sygnałów jest silne i odkładać przeszkodę, gdy natężenie jest słabe. Te trzy reguły pozwoliły robotom szybko uciec z pułapki, podobnie jak udało się to mrówkom.

Naukowcy mają nadzieję, że roboty działające na podobnych zasadach w przyszłości mogą być wykorzystywane podczas akcji ratunkowych, eksploracji innych ciał niebieskich lub trudno dostępnych miejsc na Ziemi.

Więcej: https://youtu.be/a6Yg8C4O0Ps