Американські інженери розробили систему автоматичного стикування для суден, що потенційно дозволяє їм об'єднуватися у великі структури, наприклад, тимчасові переправи. Розробники провели випробування системи в басейні на двох роботах і представили результати на конференції ICRA 2019.
Проект Roboat був представлений в 2016 році інженерами з Массачусетського технологічного інституту та Інституту передових міських рішень Амстердама. Мета проекту полягає у створенні невеликих автономних суден, які могли б самостійно очищати дно каналів Амстердама від сміття. Крім того, інженери пропонують використовувати таких роботів для створення тимчасових переправ через канали.
Для другого завдання роботи повинні вміти не тільки самостійно переміщатися по каналу, а й автономно стикуватися, формуючи єдину велику конструкцію. Даніела Рус (Daniela Rus) і її колеги з Массачусетського технологічного інституту створили стикувальний вузол і алгоритм для роботів, що дозволяє їм автономно стикуватися навіть в умовах качки.
Робот Roboat - це невелике прямокутне судно розміром 100 на 50 сантиметрів з чотирма гвинтами. Вони розташовані посередині кожної сторони корпусу, причому утворюють дві пари, у кожної з яких гвинти розташовані в одній площині. Завдяки цьому робот може швидко керувати своїм рухом вперед або назад, а також повертати. Для взаємної орієнтації кожен робот оснащений камерою глибини, лідаром, а також QR-кодом, закріпленому на корпусі вертикально.
Нарешті, роботи оснащені активно-пасивними стикувальними агрегатами, що складаються з двох частин. Одна частина являє собою конус зі сферичним наконечником, а друга - воронка з лазерною системою виявлення наконечника і електромеханічним фіксатором. Це відносно проста конструкція, що дозволяє при цьому змінювати кут між роботами в будь-якому напрямку. Наприклад, при наявності хвиль або різному осаді роботи можуть розташуватися не паралельно, а під невеликим кутом.
Вирва в стикувальному агрегаті дозволила спростити модель, що описує поведінку роботів з тривимірною до запеклою, тому що навіть при сильному розголошенні висоти роботів наконечник конуса з великою ймовірністю потрапить у воронку. Алгоритм, використаний інженерами для стикування, досить простий і складається з двох основних етапів.
Спочатку активний робот мінімізує кут розголошення між ним і пасивним роботом, а також зрушення між ними. Під час цього етапу роботи не зближуються на відстань менше метра і мінімізують розголошення. Після того, як воно стало менше, ніж межі вирви, активний робот починає рух вперед до стикування. Поки інженери провели випробування лише на парі роботів, але в майбутньому планують використовувати їх для створення великої переправи з декількох апаратів.
Концепція колективної поведінки та об'єднання у великі конструкції також використовується і в роботах, що працюють в інших середовищах. Наприклад, існують дрони, здатні об'єднуватися в одну велику конструкцію, а також модульні роботи, крім об'єднання вміють користуватися підручними засобами.