Swarmodroid AMPy: Reconfigurable Bristle-Bots and Software Package for Robotic Active Matter Studies
Alexey A. Dmitriev, Vadim A. Porvatov, Alina D. Rozenblit, Mikhail K. Buzakov, Anastasia A. Molodtsova, Daria V. Sennikova, Vyacheslav A. Smirnov, Oleg I. Burmistrov, Timur I. Karimov, Ekaterina M. Puhtina, Nikita A. Olekhno
大型极其简单的机器人组件只能进行基本运动活动(如推进或自我旋转)通常应用于研究蜂拥行为或实施由非平衡粒子组成的活性物质的各种现象,这些粒子将其能量转化为定向运动。 因此,已经开发出了大量紧凑的蜂群机器人。 最简单的是刷子机器人,通过在弹性刷毛的帮助下转换振动来自我推进。 然而,许多平台针对特定类别的研究进行了优化,并不总是开源的,或者具有有限的定制潜力。 为了解决这些问题,我们开发了基于可重新配置的3D打印体和简单电子产品的轻快机器人1.0平台,该平台具有对运动速度的外部控制并展示轨迹调整的基本能力。 然后,我们对单个Swarmodroids的运动特性及其运动学进行了详细的分析。 此外,我们还在Python中引入了AMPy软件包,该软件包具有基于OpenCV的机器人群体运动学提取功能,同时评估描述集体动力学的关键物理量。 最后,我们讨论潜在的应用以及基础研究和Swarmodroid 1.0平台开发的进一步方向。
Large assemblies of extremely simple robots capable only of basic motion activities (like propelling forward or self-rotating) are often applied to study swarming behavior or implement various phenomena characteristic of active matter composed of non-equilibrium particles that convert their energy to a directed motion. As a result, a great abundance of compact swarm robots have been developed. The simplest are bristle-bots that self-propel via converting their vibration with the help of elastic ...