Ученые создали самовоспроизводящегося робота

Возможно, скоро воплотится в жизнь одна из очередных идей писателей-фантастов и создателей роботов — ученые из Cornell University создали машину, способную создавать копии себя самой. Машина является опытным образцом и не способна выполнять ни одной полезной функции, кроме самокопирования, однако данную особенность можно применить при создании роботов, способных к самовоспроизведению или хотя бы к самостоятельному ремонтированию во время работы в космосе или на опасных участках, сообщает Physorg.

Каждый модуль самовоспроизводящегося робота представляет собой куб со стороной в 4 дюйма, который имеет возможность диагонального вращения на шарнире. Ниже в разрезе показан механизм привода.

Роботы были созданы в лаборатории Хода Липсона (Hod Lipson), доцента инженерного отделения механики и авиакосмонавтики Cornell University, и  состоят из ряда модульных кубов — «молекубов» (molecubes) — каждый из которых содержит одинаковый механизм и полную программу по воспроизведению. Поверхности кубов снабжены электромагнитами, что позволяет им выборочно соединяться и разъединяться друг с другом. В итоге собранный робот представляет собой несколько кубов, соединенных между собой. Каждый куб разделен пополам по диагонали, что позволяет роботу, собранному из нескольких кубов, сгибаться, перестраиваться и  манипулировать другими кубами. К примеру, башня из кубов способна наклонить себя, чтобы поднять еще один куб.

Для того чтобы начать процедуру воспроизведения, ряд кубов наклоняется и ставит верхний куб на пол. Затем ряд наклоняется в одну либо другую сторону, чтобы поднять другой куб и поставить его поверх первого.

Повторяя процесс, один робот, созданный из ряда кубов, способен создать еще один, такой же, как и он сам. Поскольку исходный робот не может построить второго до такой же высоты, то тот помогает ему в этом.

Хотя эти экспериментальные роботы работают лишь в лабораторных условиях, Липсон предлагает использовать данный принцип при создании рабочих роботов, способных самостоятельно ремонтировать себя путем замещения вышедших из строя модулей. К примеру, отправленный на Марс робот может нести запасные модули для их использования при ремонте либо, при необходимости, перестройке конфигурации, что обеспечит ему большую гибкость, универсальность и  помехоустойчовость. Самовоспроизведение и ремонт также крайне важны для роботов, функционирующих в неблагоприятных для человека условиях.

Колонна кубов, скрепленных магнитами, может наклоняться и вращаться, чтобы поднять и установить определенные кубы. На видеокадрах показан процесс самовоспроизведения. Робот, состоящий из 4 кубов, начинает процесс, нагибаясь и размещая один из своих кубов на полу. Оставшиеся три куба подбирают дополнительные кубы из «склада» и перемещают их на новый робот, который помогает исходному держать себя прямо.

Самовоспроизводящиеся машины являются объектом дискуссий, начиная с  первых дней появления компьютерной науки и робототехники, и нет точного определения понятию «самовоспроизведение».

К примеру, ученые ссылаются на человека, воспроизводящего себе подобных, но не способного к самовоспроизведению в прямом смысле, поскольку потомки не являются точной копией предшественников. Более того, способность к  самовоспроизведению зависит от окружающей среды. Кролики хорошо размножаются в лесной среде, очень плохо в пустыне и совсем никак в  космосе.

Новые роботы в лаборатории Липсона также сильно зависят от окружающей среды. К примеру, они не смогут самовоспроизводиться без наличия дополнительных модулей.