Инженеры из Университета Ханьянг и Университета Инха представили коллективное поведение нескольких плавающих роботов для доставки тысяч грузов.

Несмотря на то, что один груз можно транспортировать путем деликатных движений захвата и отпускания одного захватного устройства, сами захватные устройства создают трудности при быстрой и одновременной транспортировке большого количества грузов. Захват, транспортировка и освобождение грузов по одному занимает много времени. Под руководством Чон Дже Ви, доцента кафедры органической и наноинженерии в Университете Ханьян, исследователи решили эту проблему с помощью стратегии транспортировки, вызванной вихрем, с использованием нескольких роботизированных срабатываний.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications , исследовательская группа работала с коллекцией из > 4000 плавающих микропластиков. «Когда несколько роботов плавали над водой с ловкими вращательными плавательными движениями, они могли создать вихрь, и тысячи плавающих микропластиков могли попасть в вихрь», — сказал Сукён Вон, докторант Университета Инха, консультирующий Ви из Университета Ханьянг и является первым автором статьи.

«Захваченные микропластики транспортировались и собирались с помощью нескольких плавающих роботов. Помимо плавающих микропластиков, тяжелые полупогруженные грузы миллиметрового масштаба могли быть обнаружены в целевой области с помощью стратегии транспортировки, вызванной вихрем».

Прежде чем доставить тысячи плавающих микрошариков в разделенное пространство, исследовательская группа смогла заблокировать микрошарики от проникновения внутрь, переключив режим срабатывания роботов с вращательного плавания на прямолинейное поступательное плавание. «Из-за быстрой скорости плавания плавающих роботов (до 180 длин тела в секунду) плавающие микробусины могут быть заблокированы или ограничены в разделенном пространстве», — сказал Вон.

«Для гибкого плавания над водой мы разработали нанокомпозитных роботов, вдохновленных скелетно-мышечной системой. Губчатые кости и компоненты скелетных мышц были эмулированы с использованием легкой, но жесткой нити из углеродных нанотрубок, окруженной магнитным полимерным композитом».

«Эта перевозка грузов с помощью нескольких плавающих роботов показывает важность коллективного поведения , которое трудно реализовать с помощью одного робота », — добавил профессор Ви. «Мультимодальное коллективное плавание биомиметических роботов может проложить путь к конструкциям роботов и стратегиям приведения в действие роящихся роботов, позволяющих удалять микропластик , доставлять грузы и управлять микрофлюидным вихрем».