Объектом исследования является многофункциональный модульный робот, способный самостоятельно осуществлять реконфигурацию узлов и оперативно изменять их положение в процессе  работы в зависимости от текущей задачи. Целью работы является исследование и разработка гомогенных групп роботов, способных автономно передвигаться и формировать различные структуры путем соединения отдельных модулей между собой. В статье приводится обзор существующих решений в сфере модульной робототехники. В предложенной классификации существующие решения разделены на группы: по типу питания модулей, способам их соединения между собой, способам передвижения и осуществления самостоятельного перемещения отдельных модулей. Новизна работы заключается в особом методе применения магнитного поля постоянного магнита магнитно-механического коннектора, заключающемся в управлении его полярностью подачей кратковременных импульсов для переключения режимов работы коннектора, что обеспечивает высокую энергоэффективность, так как потребляет малое количество энергии и только во время переключения режимов работы. Разработанный магнитно-механический коннектор обеспечивает контроль позиционирования модулей мобильной автономной реконфигурируемой системы (МАРС) относительно друг друга на этапе сцепления и соединения в сложные конструкции. Передвижение модуля по поверхностям осуществляетсяпри помощи мотор-колес, в которые встроена система сцепления модулей. Такой подход экономит пространство в робототехническом модуле и позволяет эффективно использовать его основную часть для расположения элементов питания и управляющих устройств. В работепредложены две схемы размещения наборов магнитно-механических коннекторов в базовом модуле: 1) для образования линейной структуры из последовательно соединенных модулей с шагом до двух модулей в сторону от основной цепи; 2) для формирования устойчивых массивов модулей для решения комплексных задач по перемещению и взаимодействию с окружающей средой

The object of this study is a multifunctional modular robot able to assemble independently in a given configuration and responsively change it in the process of operation depending on the current task. In this work we aim at developing and examining unified modules for a modular robot,which can both perform autonomous movement and form a complex structure by connecting to other modules. The existing solutions in the field of modular robotics were reviewed and classified by power supply, the ways of interconnection, the ways of movementand the possibility of independent movement of separate modules. Basing on the analysis of the shortcomings of existing analogues, we have developed a module of mobile autonomous reconfigurable system, including a base unit, a set of magneto-mechanical connectors and two motor wheels. The basic kinematic scheme of the modular robot, the features of a single module, as well as the modular structure formed by an array of similar modules were described. Two schemes for placing sets of magneto-mechanical connectors in the basic module have beenproposed. We described the principle of operation of a magneto-mechanical connector based on redirection of the magnetic flux of a permanent magnet. This solution simplifies the system for controlling a mechanism of connection with other modules, increases energy efficiency and a battery life of the module. Since the energy is required only at the moment of switching the operating modes of the connector, there is no need to power constantly the connector mechanism to maintain the coupling mode.

Obiectul acestui studiu este un robot modular multifunctional, care este capabil să asambleze independent într-o configuraţie dată şi să-l modifice în mod activ în procesul de operare, în funcţie de sarcina curentă. În această lucrare ne propunem să dezvoltăm şi să examinăm module unificate pentru un robot modular, care poate efectua atât mişcare autonomă, cât şi o structură complexă prin conectarea la alte module. Soluţiile existente în domeniul roboticii modulare au fost revizuite şi clasificate prin sursa de alimentare, căile de interconectare, căile de mişcare şi posibilitatea de deplasare independentă a modulelor separate. Pe baza analizei deficienţelor analogilor existenţi am dezvoltat un modul de sistem reconfigurabil autonom, care include o unitate de bază, un set de conectori magneto-mecanici şi două roţi motrice. Schema cinematică de bază a robotului modular, caracteristicile unui singur modul, precum şi structura modulară formată dintr-o serie de module similare au fost descrise. Au fost propuse două scheme de plasare a seturilor de conectori magneto-mecanici în modulul de bază. Am descris principiul funcţionării unui conector magneto-mecanic bazat pe redirecţionarea fluxului magnetic al unui magnet permanent. Această soluţie simplifică sistemul de control, creşte eficienţa energetică şi durata de viaţă a bateriei întregului modul. Deoarece energia este necesară doar în momentul comutării regimurilor de funcţionare ale conectorului, nu este nevoie să alimentaţi în mod constant mecanismul conectorului pentru a menţine modul de cuplare. Rezultatele unei serii de teste prototip au făcut posibilă determinarea caracteristicilor unui conector magneto-mecanic optim pentru utilizarea într-un sistem mobil reconfigurabil mobil.