Robot autoassemblanti

L'intelligenza dello sciame è uno dei più interessanti campi di ricerca, che studia le capacità di auto organizzazione e di auto assemblaggio mostrate dagli insetti sociali e da altre società animali. Ispirandosi a tali studi, la robotica ha sfruttato nell'ingegneria alcuni dei loro principi, per costruire un artefatto con quelle capacità.

Tecnologie industriali

Questo artefatto, chiamato sistema swarm-bot, è composto da un certo numero di robot più semplici, gli s-bot, simili ad insetti. L'attività in cui diversi s-bot si collegano fisicamente gli uni con gli altri per formare uno swarm-bot è una delle caratteristiche più distintive del sistema swarm-bot, l'auto assemblaggio autonomo. L'idea ispiratrice parte dalla constatazione che certe situazioni difficili non possono essere risolte da un unico s-bot, ma richiedono lo sforzo cooperativo compiuto dal sistema swarm-bot. Per cui l'auto assemblaggio può migliorare l'efficienza d'aggregazione di s-bot autonomi cooperanti in varie e complesse condizioni ambientali. L'auto assemblaggio, per esempio, può ridurre il rischio di cadute su un terreno particolarmente accidentato. Esso può essere utile anche per scavalcare il vuoto tra le due sponde di una depressione le cui dimensioni sono maggiori di quelle di un s-bot, riducendo le possibilità di cadervi dentro. Un sistema swarm-bot potrebbe anche spingere o tirare un oggetto massiccio o pesante con maggiore facilità di un unico s-bot. L'auto assemblaggio viene innescato da un s-bot che accende le sue luci rosse, la cui percezione attira gli altri s-bot in prossimità. Gli s-bot si avvicinano a quello che ha le luci rosse accese e si collegano ad esso afferrandone con le loro pinze meccaniche l'anello rosso. Una volta effettuato con successo il collegamento, accendono le loro luci per attirare altri s-bot. In caso di difficoltà d'accostamento, vi è una manovra d'arretramento, cui fa seguito un nuovo tentativo. I controllori d'auto assemblaggio sviluppati sono stati basati su una rete neurale del tipo macchina percettiva i cui fattori ponderali si sono sviluppati usando un algoritmo evolutivo. La sintesi di questi controllori è stata eseguita durante la simulazione di cinque s-bot simulati e quindi trasferita in s-bot reali. I risultati sperimentali hanno mostrato che la procedura è affidabile per il controllo del collegamento degli s-bot gli uni con gli altri o a speciali oggetti luminosi (s-toys). Inoltre la procedura è scalabile, infatti 16 s-bot hanno superato con successo i test sperimentali. Cosa ancor più importante, è robusta e capace di controllare l'auto assemblaggio di s-bot che si spostano su terreni da piani a moderatamente accidentati.