Южнокорейские учёные представили инновацию в робототехнике: рои микророботов, которые, как муравьи, работают слаженно, преодолевая невероятные задачи.
Эти миниатюрные устройства, управляемые вращающимся магнитным полем, способны транспортировать грузы, многократно превышающие их собственный вес, и справляться с препятствиями, которые в одиночку им были бы не по силам.
Каждый робот высотой всего 600 микрометров выполнен из эпоксидного корпуса с частицами ферромагнитного неодима-железо-бора (NdFeB). Это позволяет устройствам реагировать на магнитные поля и взаимодействовать друг с другом.
Управление осуществляется с помощью внешнего магнитного поля, создаваемого вращением двух магнитов. Благодаря такой технологии рои могут самособираться в различные конфигурации, что даёт им гибкость в выполнении задач.
Исследователи протестировали рои в различных сценариях:
Благодаря уникальному дизайну, основанному на взаимодействии через магнитное поле и плотном контакте граней, рои способны преодолевать препятствия, в пять раз превышающие длину тела одного робота.
Учёные вдохновлялись природными примерами: муравьи, объединяясь, переносят грузы или формируют плоты для преодоления водных преград. Аналогично микророботы становятся более надёжными: даже при выходе из строя части группы остальные продолжают выполнение задачи.
Микророботы уже показали потенциал для решения задач в труднодоступных местах. Например, их можно использовать для:
Однако для полноценного внедрения потребуется повысить уровень их автономности.
"Рои пока зависят от внешнего управления и не могут самостоятельно перемещаться в сложных или ограниченных пространствах, таких как настоящие артерии", — отмечает профессор Чон Джэ Ви из Университета Ханьян.
В ближайшем будущем учёные сосредоточатся на разработке систем, позволяющих управлять движениями роя в режиме реального времени, чтобы они могли работать полностью автономно.
Исследователи разработали экономически выгодный метод массового производства роботов. Литьё под давлением и намагничивание на месте обеспечивают одинаковую геометрию и стабильные характеристики для каждого устройства.
"Мы достигли высокой адаптивности роя к окружающей среде и удивительной автономности в управлении", — подчеркивает Чон Джэ Ви.
Хотя рои микророботов уже демонстрируют впечатляющие возможности, предстоит ещё долгий путь до их применения в реальных условиях.
Тем не менее эти разработки открывают новые горизонты для медицинских и технических решений.