Новая модель позволяет оптимизировать работу мягких роботов

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали эффективный способ оптимизации конструкции и функций мягких роботов для конкретных задач. Как правило, такая задача становится серьезным проектом по программированию и изменению структуры системы.

Мягких роботов отличают упругие и эластичные детали, которые могут менять форму и перемещаться в произвольном направлении. С точки зрения вычислительной системы, каждое вероятное положение детали необходимо представить в цифровом выражении. Такое вычисление для мягких роботов может включать в себя миллионы вариантов, поэтому оптимизация конструктивных и функциональных особенностей становится чрезвычайно сложной задачей.

В следующем месяце ученые из Массачусетского технологического института планируют представить модель, которая определяет положение деталей робота в компактном виде, «в низком разрешении» с достаточным количеством деталей. Помимо прочего, модель основана на физических свойствах робота и окружающей среды. Таким образом, алгоритму удается постепенно оптимизировать управление движениями, конструкцию и материалы робота в зависимости от конкретной задачи.

Исследователи объясняют, что мягкие роботы – это устройства, работающие в бесконечном количестве измерений миллиардом разных способов в каждый конкретный момент. С другой стороны, существует ограниченное количество возможных вариантов естественного сгибания мягких объектов. Ученые пришли к выводу, что естественное состояние мягких роботов достаточно просто описать компактной моделью с небольшим количеством деталей. Команде удалось оптимизировать работу систем, изучив наиболее вероятные состояния мягких роботов. В ходе симуляций модель обеспечила выполнение задач двухмерными и трехмерными роботами – они передвигались на заданные расстояния или до определенной точки быстрее и точнее, по сравнению с современными методами. В дальнейшем ученые намерены применить новый подход к настоящим мягким роботам.