Все новости от 2 октября 2006 г.

Роботы строят объемные модели

Лаборатория Intel в Питтссбурге совместно с Карнеги-Меллонским университетом (CMU) продемонстрировала на конференции Intel Developer Forum в Сан-Франциско технологическую концепцию под названием «Динамический физический рендеринг», которая со временем может привести к созданию материалов, меняющих свою форму.

Достаточно приложить нужное напряжение и запустить программу, и плоский лист материала превращается в трехмерную модель автомобиля. Изменяем параметры, и она трансформируется в куб. Динамический физический рендеринг родился в ходе проекта Claytronics, возглавляемого профессором CMU Сетом Гольдштейном.

«Вместо того, чтобы рассматривать 3D-модель в системе САПР, можно собрать физическую модель прямо на столе, — пояснил один из руководителей проекта, Бабу Пиллай (Babu Pillai). — Материал будет менять свою форму под управлением программного обеспечения».

Фокус в том, что этот материал не представляет собой непрерывный лист, а составлен из миллионов отдельных кремниевых шариков с электронными исполнительными механизмами — конденсаторами или электромагнитами. Если прилагать потенциал к разным исполнительным механизмам, то разные участки шариков будут притягиваться или отталкиваться от аналогичных точек других шариков. Скоординированное перемещение шариков приводит к тому, что форма меняется.

Такого интеллектуального материала пока не существует, но Intel создала прототипы составляющих его компонентов. Один из них — миллиметровые шарики. Сначала из кремниевой пластины вырезается звездочка со многими лучами, которая затем сворачивается в шарик.

Группа продемонстрировала, как несколько исполнительных механизмов могут перемещать объекты. В одной демонстрации два цилиндра, покрытые рядами электромагнитов и не имеющие движущихся частей, катались по поверхности под действием сил притяжения и отталкивания.

Пока шарики и исполнительные механизмы изготавливаются отдельно, но в будущем их можно будет создавать путем стандартного кремниевого процесса, утверждает Пиллай. Под слоем с исполнительными механизмами расположен слой кремния, а под ним — каркас, образующий сферическую форму. Если звездочки, вырезанные из такой пластины, свернуть, то исполнительные механизмы окажутся на внешней поверхности сферы, как панцирь у колорадского жука.

Действующие прототипы материала могут быть готовы лет через пять, уверяет Пиллай. Однако, это самая простая часть уравнения. Может оказаться, что создать программное обеспечение, управляющее движением миллионов шариков, гораздо труднее. Как запрограммировать совместную работу 10 млн узлов? По существу, это тысячи роботов, принудительно перемещающиеся друг относительно друга.

Решением может стать разработка программ, в которых каждый шаг не обязательно запланирован заранее. Это демонстрировалось программой-имитатором, где 40 тыс. роботов, представленных светлыми точками на экране, двигались, стараясь решить единственную задачу: сократить расстояние до других роботов. При этом компьютер устанавливает внешние границы области, в которой роботы могут «тусоваться». В ходе имитации роботы сгруппировались в пять квадратов. Через несколько минут суеты и толкотни в квадратах начали просматриваться буквы: I-n-t-e-l.

Но даже если удастся решить эту проблему, за ней маячит другая: как добиться того, чтобы шарики координировали свои действия в трехмерном пространстве?

Над проектом трудятся примерно 20 человек. Лаборатория в Питтсбурге — одна из тех, что Intel открыла при престижных университетах. Например, у компании есть лаборатории в Беркли и Кембридже. Карнеги-Меллон — один из главных центров исследований в области роботов. 

 Предыдущие публикации: