Miche: Formação de Forma Modular por Auto-Desmontagem

Descrevemos o design, implementação e programação de um conjunto de robôs que, começando a partir de um arranjo amorfo, podem ser montados em formas arbitrárias e, em seguida, comandados a se desmontar de maneira organizada para obter uma forma desejada. Apresentamos hardware customizado, algoritmos distribuídos e resultados experimentais de centenas de testes que mostram o sistema formando com sucesso formas 3D complexas. Cada um dos 28 módulos do sistema é implementado como um robô autônomo em forma de cubo de 1,8 polegadas capaz de se conectar e se comunicar com seus vizinhos imediatos. Microprocessadores embutidos controlam os mecanismos de conexão magnética de cada módulo e as interfaces de comunicação por infravermelho. Quando montados em uma estrutura, os módulos formam um sistema que pode ser virtualmente esculpido usando uma interface de computador e um processo distribuído. O grupo de módulos decide coletivamente quais elementos fazem parte da forma final e quais não fazem, utilizando algoritmos que minimizam a transmissão e armazenamento de informações. Finalmente, os módulos que não estão na estrutura desengatam suas conexões magnéticas e caem sob a influência de uma força externa: neste caso, a gravidade.