M-Blocks 2.0: Self assembling Modular Robots - würfelförmige Roboter können sich autonom bewegen und im Schwarm Strukturen bilden - Forschung am Massachusetts Institute of Technology (MIT)
Bei Robotern gibt es verschiedene Grundkonzepte. Ein Konzept besteht darin, einen Roboter mit verschiedenen Fähigkeiten auszustatten, so daß er sich bsp. autonom bewegen kann.
Ein anderes Konzept besteht darin, relativ kleine und technisch identische Roboter zu bauen, die erst im Schwarm ihre speziellen Fähigkeiten entfalten.
Zum zweiten Typ gehören die M-Blocks 2.0 vom Massachusetts Institute of Technology, zu denen es am 30.10.2019 eine neue Mitteilung gab.
Das Prinzip: Das sind Würfel, die rollen, springen, sich drehen und die sich in verschiedenen größeren Formationen zusammensetzen können. Ferner haben sie auf der Oberfläche ein barcode-ähnliches System, so daß sie sich gegenseitig erkennen können.
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MIT's self-assembling cube robots could be used in emergency response situations
https://www.designboom.com/technology/mit-self-assembling-cube-robots-transformers-11-01-2019/
Das Video auf YouTube: M-Blocks 2.0: Self-assembling Modular Robots
https://www.youtube.com/watch?v=hI5UDKaWJOo
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2.0 heißen die, weil es 2013 schon eine erste Version davon gab.
In jedem M-Block befindet sich innen ein Schwungrad, das mit 20.000 Umdrehungen pro Minute läuft. Damit kann sich der M-Block per Drehimpuls bewegen, wenn das Schwungrad abgebremst wird. Ferner gibt es an jeder Kante und an den Flächen Permamagnete, mit denen zwei Würfel aneinander haften können.
Jeder M-Block kann sich in vier Richtungen bewegen, wenn er auf einer Fläche liegt. Da es keine Arme oder andere Anhängsel gibt, sind die M-Blöcke sehr stabil. Es gibt nichts, was so leicht kaputt gehen könnte.
Daniela Rus vom MIT:
> M stands for motion, magnet, and magic,’
M steht für Motion, Magnetismus und Magie. Letzteres wird deutlich, wenn man sich das Video ansieht. Die Würfel können sich durch Sprünge bewegen. Durch die Magnete kann sich ein Würfel bsp. auf einer Kette anderer Würfel bewegen. Und etwas magisch wirkt das Ganze, weil man keine beweglichen Teile sieht: Die Würfel sind scheinbar magisch angetrieben.
Der PhD Student John Romanishin, der ein neues Papier zu den M-Blocks verfaßt hat:
> ‘the unique thing about our approach is that it’s inexpensive, robust, and potentially easier to scale to a million modules,’
Einzigartig an diesem Ansatz ist, daß er kostengünstig, robust und prinzipiell einfach auf Millionen von Modulen skalierbar ist. Die M-Blöcke können sich auf eine sehr allgemeine Art und Weise bewegen. Andere Robotersysteme haben dagegen sehr komplizierte Bewegungsmechanismen, die entsprechend anfällig und empfindlich sind.
Innen sind die Würfel kompliziert, da stecken das Schwungrad und die Steuerung drin. Außen sind sie dafür sehr einfach. Das ermöglicht robuste Nutzungen.
Die Pressemitteilung
Self-transforming robot blocks jump, spin, flip, and identify each other
https://news.mit.edu/2019/self-transforming-robot-blocks-jump-spin-flip-identify-each-other-1030
nennt eine interessante Nutzung:
> Imagine a burning building where a staircase has disappeared. In the future, you can envision simply throwing M-Blocks on the ground, and watching them build out a temporary staircase for climbing up to the roof, or down to the basement to rescue victims.
Ein brennendes Gebäude, bei dem es keine Treppe mehr gibt. Man kippt eine ganze Ladung von M-Blocks auf den Boden. Diese bilden eine temporäre Treppe, um nach oben zu kommen. Oder um Leute aus einem Keller zu retten.
Auch die Kommunikation ist einfacher: Andere Konzepte basieren darauf, daß kleine Robots Infrarot oder Radiowellen nutzen, um zu interagieren. Bei einer Vielzahl von Robots auf kleinem Raum führt das aber schnell zu einem Chaos.