Inne
Reklama

Magia? Nic podobnego. Robot zmieniający kształt to już nie tylko fantazja scenarzystów "Terminatora", ale rozwijająca się gałąź inżynierii. DARPA, agencja amerykańskiego Departamentu Obrony ufundowała właśnie granty na badanie, tak zwanej programowalnej materii. To właśnie z niej mogą powstać maszyny przybierające dowolną formę, donosi najnowszy "New Scientist".

Nad programowalną materią zaczęto pracować już dwadzieścia lat temu. W roku 1988 Toshio Fukuda z Uniwersytetu Nagoya zaprezentował tzw. robota komórkowego. Jego ciało składało się z wielu małych segmentów łączących się ze sobą według różnych, zmieniających się w zależności od potrzeb schematów. Zasadę jego budowy można porównać do klocków lego: z tego samego kompletu można ułożyć a to spychacz, a to pompę, a to czworonogą maszynę kroczącą. Co ważne, zmiany konfiguracji robot był w stanie dokonać własnymi siłami, bez pomocy człowieka. Mitch Zakin, szef tego projektu w DARPA, wymyślił dla niego nazwę: programowalna materia. Miałaby ona się składać z wielu automatów o rozmiarze kilku milimetrów, które same układają się w pożądaną formę. Może nią być narzędzie równie proste, jak młotek albo równie skomplikowane, jak samolot bezzałogowy.

Jedną z ważniejszych postaci tej gałęzi robotyki jest Mark Yim, który w latach 90. skonstruował zmiennokształtnego węża. On też jest autorem bardzo obiecującego pomysłu na budowę pojedynczej "komórki" ciała polimorficznego robota. Składa się ona z dwóch metalowych elementów połączonych zawiasem, którym porusza silnik elektryczny. Oba elementy wyposażone są w stałe magnesy, dodatkowo niektóre "komórki" zawierają kamery i mikroprocesory. Słowem, powstały już wszystkie niezbędne części, odpowiedzialne za łączenie się, poruszanie, zmysły i "myślenie" robotycznych modułów.

W tej chwili Yimowi udało się zbudować robota, który składa się z 15 części. Po rozbiciu go na kawałki i rozrzuceniu po pokoju, poszczególne fragmenty nadal działają. Włączają się w nich kamery i silniki. Dzięki nim rozbite części robota zbliżają się do siebie, po czym stopniowo składają się w całość. Po kilku minutach robot ponownie staje na nogi. Wygląda to imponująco, mimo że maszyna składała się zaledwie z trzech części. W tej chwili powstają już roboty składające się z 50 segmentów.

Niestety, badania nad programowalną materią napotykają też wiele problemów konstrukcyjnych, które należy rozwiązać, zanim takie roboty staną się praktyczne. Jednym z nich jest np. trudność w komunikowaniu się poszczególnych części robota. Po drodze są jeszcze takie kłopoty jak miniaturyzacja elementów konstrukcyjnych do milimetrowej skali czy sposób zasilania poszczególnych segmentów maszyny w energię. Czy i kiedy uda się je pokonać, tylko wróżka jest w stanie przewidzieć. Natomiast z harmonogramu DARPA wynika, że już za dwa lata czeka nas demonstracja robota zbudowanego z tysiąca segmentów.

A po co konstruuje się takie cuda? Potencjalne praktyczne korzyści są niezliczone. DARPA myśli oczywiście o zastosowaniach militarnych, gdzie takie supernarzędzie byłoby panaceum na nieprzewidziane problemy techniczne. Dzięki zmiennokształtnym robotom można by się z nimi uporać choćby na linii frontu, z dala od zaplecza technicznego z prawdziwego zdarzenia. Z tych samych powodów narzędzia z "programowalnej materii" przydadzą się także astronautom. Stąd już prosta droga do zastosowań przemysłowych i cywilnych. Czyli śrubokręta, który na zawołanie zamieni się w młotek.