Килоботы - серия недорогих автономных роботизированных систем. Каждый робот представляет собой небольшую цилиндрическую коробку диаметром с 25-копеечную монету, к которой подключены два вибродвигателя, три жестких и неподвижных ноги, приемопередатчик ИК-диапазона, микроконтроллер и небольшой аккумулятор. Стоимость одного робота -- 14 долларов.
Алгоритм управления позволяет программировать и контролировать всю стаю одновременно. Увеличение количества роботов в стае не увеличивает время необходимое для управления. Группа исследования самоорганизующихся систем Гарвардского университета использует стаю из 1024 роботов для исследований в области самовосстанавливающихся систем и систем коллективной транспортировки.
«Красота биологических систем, таких как многоклеточные организмы или колонии насекомых, заключается в том, что они являются изящно простыми, но при этом им удается выполнять, казалось бы, невозможные задачи благодаря большому числу членов группы. На определенном уровне вы перестаете видеть индивидуальных представителей этих коллективов и рассматриваете всю их совокупность как некий самостоятельный и цельный объект. И больше всего нас восхищают те системы, члены которых могут самоорганизовываться для решения конкретных проблем», — рассказывает Радхика Нагпал из Гарвардского университета.
Роботы определяют свое положение в пространстве и расстояние до соседей по силе инфракрасного излучения от ближайших трех соседей, при помощи импульсов которого отдельные члены робостаи обмениваются данными. Кроме того, килоботы могут ползти в произвольную сторону, увеличивая мощность одного из вибраторов и снижая частоту и силу колебаний во втором моторе. Благодаря дешевизне компонентов, обе этих системы несовершенны — некоторые роботы не были способны двигаться по прямой линии, а другие ошибались с вычислением расстояния из-за чрезмерно низкой или высокой чувствительности ИК-приемника. Тем не менее, это не мешало работе всей стаи в целом, так как их коллективное сознание в виде алгоритма Нагпал и ее соратников корректировало все ошибки в движении и поведении.
Инструкции по сборке роботов и прочие детали экспериментов ученые выложили в открытый доступ на сайте Инженерной и прикладной школы Гарварда (SEAS), где работают авторы статьи. Как надеются инженеры, их шаг позволит всему научному сообществу продвинуться в создании полностью самостоятельных микророботов, способных исполнять масштабные задачи.