Kilobots: um enxame de mil robots a trabalhar em conjunto

 

Investigadores da Universidade de Harhard, nos Estados Unidos, construíram um “enxame” de mil pequenos robots que respondem a comandos e se movem até formarem uma figura.

Cada um dos robots recebe um esquema ou desenho da figura que se pretende que formem, e os robots todos trabalham em conjunto para a formar.

SEAS / Harvard U.

Michael Rubenstein, investigadora da Escola de Engenharia da Universidade de Harvard

Michael Rubenstein, investigadora da Escola de Engenharia da Universidade de Harvard

“Todos os robots são idênticos. Demos a cada um exactamente o mesmo programa”, afirmou Michael Rubenstein, o principal autor do estudo, que foi publicado na revista Science.

“A única coisa que eles usam para trabalhar, para tomar decisões, é saber o que o vizinho está a fazer“, acrescentou.

Os robots têm  cerca de três centímetros de diâmetro, e são cilíndricos.

Rubenstein e os outros investigadores da Universidade de Harvard baptizaram os pequenos aparelhos de “Kilobots”.

Foram construídos ao todo 1.024 robots, o mesmo número de bytes de um kilobyte.

Cada “Kilobot” tem três pequenas pernas retas. Esse tipo de modelo de perna foi escolhido por ser mais barato do que rodinhas.

A arena onde formam as figuras programadas é um grande pedaço de madeira, com tamanho semelhante ao de uma mesa de bilhar.

Foram colocadas barreiras nas pontas da mesa para impedir que os robots saíssem da área.

Michael Rubenstein, SEAS / Harvard U.

Kilobots, um enxame de robots colaborativos de três pernas no seu habitat natural

Os kilobots precisam de 12 horas para completar a tarefa, mas este é o maior número de robots alguma vez criados a trabalhar de forma colaborativa.

Os cientistas inspiraram-se em exemplos da biologia: células a formar órgãos, ou formigas a trabalhar em conjunto.

Com esta investigação, esperam desenvolver ferramentas e até estruturas que consigam montar-se sozinhas.

Luzes a piscar

No início da experiência, os robots são colocados juntos, num dos lados da arena.

Cada robot tem um sensor infravermelho, que comunica com uma luz infravermelha, acima da área onde são colocados.

Esta luz envia um comando: “vão”. Quando isso acontece, os robots começam a executar o programa que receberam.

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Kilobots (à direita) organizam-se na forma de uma estrela do mar

Kilobots (à direita) organizam-se na forma de uma estrela do mar.

No início, há uma escolha aleatória das posições. Os primeiros robots avançam lentamente pela mesa e piscam os sensores infravermelhos para transmitir a informação aos Kilobots próximos.

Quatro robots são “semeados” em posições-chave, para ajudar os restantes a executar a tarefa.

Aplicações práticas

SEAS / Harvard U.

Rodhika Nagpal, investigadora da Escola de Engenharia da Universidade de Harvard

Rodhika Nagpal, investigadora da Escola de Engenharia da Universidade de Harvard

Os Kilobots estão a atrair a atenção do mercado desde que foram lançados, em 2012. Todo o código envolvido no projecto é open-source (código aberto), e há já uma empresa a vender os robots por 90€.

As aplicações práticas para os Kilobots vão muito além de criar formas numa mesa.

“Vamos ver cada vez mais robots a trabalhar em conjunto”. diz a professora Rodhika Nagpal, que coordena o laboratório onde o projecto é testado.

“Veremos centenas de robots a cooperar numa operação de limpeza ambiental, ou numa resposta rápida após um desastre, ou em milhões de carros a ser conduzidos sem motorista nas nossas estradas”, exemplifica a investigadora.

Cientistas não ligados ao projecto também ficaram impressionados.

“Fazer um trabalho destes com milhares de robots é um feito notável”, diz Sabine Hauert, professora de robótica da Universidade de Bristol, “especialmente devido aos avanços necessários para construir hardware barato e fácil de usar.”

Michael Rubenstein, SEAS / Harvard U.

A cada robot é dado o mesmo programa e a mesma figura. Eles organizam-se sozinhos para construir a figura.

A cada robot é dado o mesmo programa e a mesma figura. Eles organizam-se sozinhos para construir a figura.

ZAP / BBC

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