Микророботы научились самостоятельно создавать для себя инструменты

Очень скоро нас ждет мир микророботов «живущих» внутри других роботов и занимающихся их обслуживанием и ремонтом 10 Март 2016, 14:25
Несколько лет назад компания SRI International представила платформу MicroFactory, в которой сотни крошечных роботов (по размеру меньше 10-центовой монеты), кооперируются для создания макромасштабных структур, в которые могут быть встроены различные электронные компоненты.

Столь сложная работа требует совместной работы большого количества микро роботов, каждый из которых имеет собственную задачу.
Предыдущее поколение микро роботов SRI (каждый по размеру меньше 10-центовой монеты) состояли из нескольких единиц с разными инструментами. Новые микро роботы не только умеют выбирать и использовать любые инструменты, но и создавать новые.

Стоит признать, что создание большого количества уникальных роботов (с различными иструментами) — процесс достаточно утомительный, поэтому SRI разработала специальную мастерскую инструментов для MicroFactory, которая может создавать уникальные инструменты по запросу.
SRI International is a nonprofit, independent research center serving government and industry. We work on some of the world’s most important problems, collaborating across technical disciplines to spark new ideas and solutions. Our research and innovations have led to new industries and products that impact people’s lives every day—from the computer mouse and interactive computing to medical ultrasound, cancer drugs, and much more.

SRI moves R&D from the laboratory to the marketplace to create high value and real innovation. And the platforms we build today are designed to meet tomorrow’s needs. For example, an artificial intelligence project for DARPA led to the development of Siri for Apple’s iPhone.
 Вот видео 2014-го года, которое хорошо демонстрирует суть MicroFactory:
На этом видео показано, как различные микророботы выполняют различные задачи, у них разные инструменты, но все они идентичны.

В зависимости от того, какая конкретная задача ставится перед каждым роботом, инструменты нужно изменять - что, по сути, означает что каждого робота нужно создавать отдельно.

SRI провела множество экспериментов по созданию и адаптации стандартизированных микророботов с различными инструментами  и пришли к выводу, что гораздо более эффективно создавать инструменты для роботов по запросу, а не создавать различных роботов с узкими задачами. 
Вот как рассказывает о том, что происходит на этих видео Рон Перлин, руководящий научный сотрудник SRI International.
 
В первом видео вы можете увидеть, как крошечные отдельные магниты, перемещаются по «инкубатору» (стеклу, покрытому медными проводниками) и выстраиваются в различные структуры. В данном конкретном случае, они собираются в форму «V», однако при использовании других инкубаторов, можно задать абсолютно любую комбинацию. После того, как структура формируется, ей можно управлять как единым (уже, правда, не совсем микро) роботом, используя его как мобильный манипулятор.

Во втором видео показано, как роботы создают собственные инструменты. Это может происходить и в масштабах одного конкретного робота, и в формате объединения некого количества устройств в один манипулятор большего размера, как в первом видео. Активный робот, который выполняет всю работу, состоит из двух устройств, которые совместно несут на себе структуру с крошечным щупом. Внутри цилиндра темного цвета находится затвердевающая жидкость, которая становится прочной при высыхании. Своим щупом микро робот берет одну каплю этой жидкости и наносит ее на угол другого робота, на котором она затвердевает. После этого микро робот отправляется к голубому цилиндру, чтобы изящным движением очистить свой щуп и избежать накопления затвердевающей жидкости.

Это процесс повторяется до того момента, пока не образуется конкретное приспособление, которое вам требуется (крюк или вилка, например). Это аддитивный процесс производства, в некотором смысле, напоминает 3D печать, как процесс создания некого полезного предмета из большого количества мелких элементов.

Все это происходит на пространстве площадью в несколько десятков квадратных сантиметров и существенно увеличивает функциональность подобных микро роботов. По словам Перлина, мастерскую инструментов MicroFactory стоит воспринимать так же, как ее аналог в полноценном размере, обслуживающий большое число роботов: вместо того, чтобы покупать кучу однозадачных роботов для выполнения задач, которые могут изменяться, вы скорее купите набор стандартных устройств, которые будете оснащать вами же специально сделанными под конкретные задачи инструментами на месте.
Используя технологию MicroFactory, SRI хочет получить надежный способ управления тысячами микро роботов, которых бы можно было использовать для производства макромасштабных конструкций внутри компактных, интегрированных систем.
Это быстрее, дешевле и намного более эффективно. Более того, подобная мастерская создает целый ряд возможностей по созданию ремонтных инструментов (или даже целых роботов) прямо на месте, делая всю систему MicroFactory более надежной. Надежность, гибкость и независимость будут принципиально важными факторами для систем MicroFactory, который будут использоваться (например) в космосе, или, может быть, на другой планете, где они будут крайне полезны.

В конце концов, технология MicroFactory может выйти за пределы производственной области и интегрироваться в другие роботизированные системы: представьте себе микро роботов «живущих» внутри других роботов и занимающихся их обслуживанием и ремонтом.

SRI также работает над новым типом управления микророботами: левитацией. Вместо того, чтобы использовать относительно низко точный метод скольжения, при помощи магнитной левитации роботов можно будет перемещать с точностью до 200 нанометров(!). По словам Перлина, такой уровень точности в такой, по сути, доступной по стоимости системе станет большим конкурентным преимуществом по сравнению с традиционной автоматикой.

Он объяснил, что, в конце концов, технология MicroFactory может выйти за пределы производственной области и интегрироваться в другие роботизированные системы: представьте себе микророботов «живущих» внутри других роботов и следящих за их состоянием и занимающихся их обслуживанием и ремонтом. По сути, наниты Боргов (отсылка к Стар Треку), только пока не злые...