Individualmente, le formiche hanno solo tanta forza e intelligenza, ma come colonia possono usare strategie complesse per completare compiti sofisticati ed eludere predatori più grandi.

All'EPFL, i ricercatori di robotica del laboratorio del professor Jamie Paik hanno riprodotto questo fenomeno, sviluppando minuscoli robot che mostrano un'intelligenza fisica minima a livello individuale ma che sono in grado di comunicare e agire collettivamente. Nonostante sia semplice nel design e pesa solo 10 grammi, ogni robot ha più modalità di locomozione per navigare su qualsiasi tipo di superficie. Collettivamente, possono rilevare e superare rapidamente gli ostacoli e spostare oggetti molto più grandi e pesanti di loro stessi. La ricerca correlata è stata pubblicata in Natura .

Robot ispirati alle formiche dalla mascella trappola

Questi tre zampe, I robot origami a forma di T sono chiamati Tribot. Possono essere assemblati in pochi minuti piegando una pila di fogli sottili, fogli multimateriale, rendendoli adatti alla produzione di massa. Completamente autonomo e senza vincoli, I Tribot sono dotati di sensori a infrarossi e di prossimità per il rilevamento e la comunicazione. Potrebbero ospitare ancora più sensori a seconda dell'applicazione.

"I loro movimenti sono modellati su quelli delle formiche Odontomachus. Questi insetti normalmente strisciano, ma per sfuggire a un predatore, fanno schioccare le loro potenti mascelle per saltare di foglia in foglia, " dice Zhenishbek Zhakypov, il primo autore. I Tribot replicano questo meccanismo a catapulta attraverso un elegante design origami che combina più attuatori in lega a memoria di forma. Di conseguenza, un singolo robot può produrre cinque distinte andature di locomozione:salto verticale, salto orizzontale, capriola per eliminare gli ostacoli, camminare su un terreno ruvido e strisciare su superfici piane, proprio come queste formiche creativamente resistenti.

Ruoli:Leader, lavoratore ed esploratore

Pur avendo la stessa anatomia, a ogni robot viene assegnato un ruolo specifico a seconda della situazione. Gli "esploratori" rilevano ostacoli fisici sul loro cammino, come oggetti, valli e montagne. Dopo aver rilevato un ostacolo, informano il resto del gruppo. Quindi, il 'leader' dà le istruzioni. I lavoratori, ' nel frattempo, uniscono le loro forze per spostare gli oggetti. "Ogni Tribot, proprio come le formiche Odontomaco, possono avere ruoli diversi. Però, possono anche assumere istantaneamente nuovi ruoli di fronte a una nuova missione o a un ambiente sconosciuto, o anche quando altri membri si perdono. Questo va oltre ciò che possono fare le vere formiche, "dice Paik.

Applicazioni future

Nelle situazioni pratiche, come una missione di ricerca di emergenza, I tribot potrebbero essere schierati in massa. E grazie alle loro capacità di comunicazione multi-locomotiva e multi-agente, potevano individuare rapidamente un bersaglio su un'ampia superficie senza fare affidamento sul GPS o sul feedback visivo. "Poiché possono essere fabbricati e distribuiti in grandi quantità, avere alcune 'vittime' non influenzerebbe il successo della missione, "aggiunge Paik."

"Con la loro unica intelligenza collettiva, i nostri minuscoli robot possono dimostrare una migliore adattabilità ad ambienti sconosciuti; perciò, per determinate missioni, avrebbero prestazioni migliori, robot più potenti."