individueel, mieren hebben maar zoveel kracht en intelligentie, maar als kolonie kunnen ze complexe strategieën gebruiken om geavanceerde taken uit te voeren en grotere roofdieren te ontwijken.

Bij EPFL, robotica-onderzoekers in het laboratorium van professor Jamie Paik hebben dit fenomeen gereproduceerd, het ontwikkelen van kleine robots die op individueel niveau een minimale fysieke intelligentie vertonen, maar die in staat zijn om samen te communiceren en te handelen. Ondanks het eenvoudige ontwerp en het gewicht van slechts 10 gram, elke robot heeft meerdere voortbewegingsmodi om op elk type oppervlak te navigeren. collectief, ze kunnen snel obstakels detecteren en overwinnen en objecten verplaatsen die veel groter en zwaarder zijn dan zijzelf. Het gerelateerde onderzoek is gepubliceerd in Natuur .

Robots geïnspireerd op valkaakmieren

Deze driebenige, T-vormige origami-robots worden Tribots genoemd. Ze kunnen in slechts een paar minuten worden gemonteerd door een stapel dunne, multi-materiaal platen, waardoor ze geschikt zijn voor massaproductie. Volledig autonoom en ongebonden, Tribots zijn uitgerust met infrarood- en naderingssensoren voor detectie- en communicatiedoeleinden. Afhankelijk van de toepassing kunnen ze nog meer sensoren bevatten.

"Hun bewegingen zijn gemodelleerd naar die van Odontomachus-mieren. Deze insecten kruipen normaal, maar om te ontsnappen aan een roofdier, ze klikken hun krachtige kaken tegen elkaar om van blad naar blad te springen, " zegt Zhenishbek Zhakypov, de eerste auteur. De Tribots repliceren dit katapultmechanisme door middel van een elegant origami-ontwerp dat meerdere actuatoren van legering met vormgeheugen combineert. Als resultaat, een enkele robot kan vijf verschillende voortbewegingsgangen produceren:verticaal springen, horizontaal springen, salto's maken om obstakels te verwijderen, lopen op gestructureerd terrein en kruipen op vlakke oppervlakken - net als deze creatief veerkrachtige mieren.

Rollen:leider, arbeider en ontdekkingsreiziger

Ondanks dezelfde anatomie, elke robot krijgt een specifieke rol toegewezen, afhankelijk van de situatie. 'Ontdekkingsreizigers' detecteren fysieke obstakels op hun pad, zoals objecten, valleien en bergen. Na het detecteren van een obstakel, zij informeren de rest van de groep. Vervolgens, de 'leider' geeft de instructies. De arbeiders, ' In de tussentijd, bundelen hun kracht om objecten te verplaatsen. "Elke Tribot, net als Odontomachus-mieren, verschillende rollen kunnen hebben. Echter, ze kunnen ook onmiddellijk nieuwe rollen op zich nemen wanneer ze worden geconfronteerd met een nieuwe missie of een onbekende omgeving, of zelfs wanneer andere leden verdwalen. Dit gaat verder dan wat echte mieren kunnen doen, ' zegt Paik.

Toekomstige toepassingen

In praktijksituaties, zoals een noodzoekmissie, Tribots konden massaal worden ingezet. En dankzij hun communicatiemogelijkheden met meerdere locomotieven en meerdere agenten, ze konden een doel snel over een groot oppervlak lokaliseren zonder afhankelijk te zijn van GPS of visuele feedback. "Omdat ze in grote aantallen kunnen worden vervaardigd en ingezet, het hebben van enkele 'slachtoffers' zou het succes van de missie niet beïnvloeden, "voegt Paik eraan toe."

"Met hun unieke collectieve intelligentie, onze kleine robots kunnen zich beter aanpassen aan onbekende omgevingen; daarom, voor bepaalde missies, ze zouden beter presteren dan grotere, krachtigere robots."