Специалисты из Технологического института Нью-Джерси и их китайские коллеги с помощью нейросетей смогли научить микророботов перемещаться в жидкости, адаптируясь к изменениям среды. Об успехах ученые рассказали в статье в журнале Communications Physics.
Плавучих микророботов можно использовать, в частности, для медицинских задач — например, для адресной доставки лекарств и микрохирургии. Однако пока что их маневренность ограничена.
С помощью нейросетей и обучения с подкреплением исследователи смогли добиться, чтобы микророботы из трех фрагментов, объединенных растяжимыми сочленениями, могли приспосабливаться к сложным условиям и двигались в жидкости в нужном направлении, не взирая на возможные помехи. Процесс обучения был подобен тому, как учится плавать человек.
Когда микроробот двигался определенным образом, он получал обратную связь о том, насколько правильны его действия. Затем он постепенно учился плавать, основываясь на своем опыте взаимодействия с окружающей средой.
После такого обучения микророботы оказались способны двигаться по сложным траекториям без предварительного программирования. Кроме того, они смогли надежно ориентироваться при возмущениях в среде, вызванных движениями потоков жидкости.
Адаптивное поведение имеет решающее значение для будущего использования плавучих микророботов в сложных средах с неконтролируемыми и непредсказуемыми факторами окружающей среды, заключили авторы работы.
