Tokios struktūros kaip Tarptautinė kosminė stotis yra per didelės ir sunkios, kad jas būtų galima pastatyti Žemėje ir paleisti į Žemę kaip vientisą gabalą. Vietoj to, TKS buvo surinkta erdvėje kaip milžiniškas „Lego“ rinkinys, naudojant didelius modulius, kurie buvo pristatyti per kelis raketų paleidimus per 12 metų. Tai pakankamai sunku, kai susiduriate su struktūra, skirta plūduriuoti Žemės orbitoje. Bet kaip būtų, kai kosmoso tyrinėjimai žengs kitą žingsnį ir žmonija nori statyti sudėtingas konstrukcijas toliau, pavyzdžiui, Marse?
Turinys
- Komandinis darbas paverčia robotą svajonių darbu
- Robotų komandos yra visur
- Viskas priklauso nuo kontrolės
- Tik istorijos pradžia
Štai kur a naujas MIT projektas įsijungia. Įkūnijanti mantrą „komandinis darbas verčia svajonę veikti“, ji demonstruoja mažų bendradarbiaujančių robotų sistemą – pravardžiuojamą giminaičiu. robotai – kurie vieną dieną galėtų dirbti kartu kurdami aukštos kokybės konstrukcijas – nuo lėktuvų iki namų ir kosmoso gyvenvietės.
Rekomenduojami vaizdo įrašai
V formos robotai, vadinami bipedal Isotropic Lattice Locomoting Explorers (arba BILL-E), primena miniatiūrines rankas. Judėdami kaip inchworms, jie gali sujungti mažus trimačius modulinius gabalus, vadinamus vokseliais, į didesnes struktūras. Taip pat, kaip bet kokio sudėtingumo vaizdą galima atkurti ekrane naudojant paprastą kvadratą pikselių, BILL-E kūrėjų idėja yra ta, kad robotai galėtų pasiekti tą patį trimatis pasaulis. Kiekvieną vokselį robotai gali paimti ir įdėti į vietą, tada prijungti naudojant specialią fiksavimo sistemą, kuri yra kiekvieno pastato dalis.
Susijęs
- Apdaila: kaip mokslininkai robotams suteikia žmogiškus lytėjimo pojūčius
- Gamybos ateitis: žvilgsnis į kitą dalykų kūrimo erą
- Automatizavimo ateitis: ateina robotai, bet jie neatims jūsų darbo
„Mūsų robotai gali sukurti didesnes ir tikslesnes struktūras nei jie patys“, – „Digital Trends“ sakė vienas pagrindinių projekto tyrėjų Benjaminas Jenettas. „Nėra jokių infrastruktūros kainų padidėjimo, išskyrus atskirų vokselių komponentų ir paprastų robotų kūrimą. Šia prasme geometrinis sudėtingumas kainuoja labai mažai. Santykinis robotų surinkimas naudoja paprastą, pakartojamą procedūrą, kad būtų pagamintos aukštos kokybės konstrukcijos pagal poreikį, kai vienas surinkimas yra galutinis surinkimas.
Komandinis darbas paverčia robotą svajonių darbu
Nėra jokių abejonių, kad MIT vokselius kuriantys BILL-E robotai yra įdomūs. Tačiau turbūt labiausiai jaudinantis jų aspektas yra tai, ką jie siūlo apie kitą robotų sieną. Daugiau nei pusę amžiaus, bent jau nuo tada, kai SRI International mokslininkai kuria pirmasis universalus mobilusis robotas, inžinieriai pagrįstai džiaugiasi galimybe naudoti robotus.
Šiandien robotai naudojami įvairiose srityse. Juos statantys žmonės žada, kad jie galės atlikti nuobodžius, nešvarius, pavojingus ir daug kainuojančius darbus, kuriems žmonės mažiau tinka. Tačiau nors vienas robotas gali būti naudingas, jis vis labiau komandos robotų, kurie suteikia žvilgsnį, kur jie gali būti vertingiausi. Įrodymai, kur mašinų komandos gali triumfuoti, yra akivaizdūs visais skirtingais mastais. Yra mažų robotų, tokių kaip santykiniai robotai, kuriuos sukūrė MIT. Tačiau tie patys bendradarbiavimo principai taikomi ir didesniems robotams.
Praėjusiais metais Boston Dynamics paskelbė trumpą vaizdo įrašą kuriame du SpotMini robotai dirbo kartu siekdami bendro tikslo: atidaryti biuro duris. Tai suvaržyta, supaprastinta bendradarbiavimo iliustracija, tačiau ji vis dėlto parodo, kaip daug mašinos gali dirbti kartu, kad atliktų užduotis, kurios būtų buvę daug sunkesnės ar net neįmanomos jų pačių.
Ei, bičiuli, ar gali man padėti?
Yra daug įvairių problemų, kurias tokie bendradarbiaujantys robotai žada išspręsti. Kai kuriais atvejais tai yra kliūčių išvengimas arba pašalinimas, pavyzdžiui, atidaromo SpotMinis atveju. Kitais atvejais tai gali būti didelių plotų tyrinėjimas naudojant kelis robotus, kurie seka savo individualius kelius, tačiau koordinuojami taip, kad apimtų platų plotą, nelipdami vienas ant kito pirštų. Tai gali būti naudinga atliekant tokius dalykus kaip žemėlapių sudarymas. Tai taip pat gali leisti robotams tobulinti savo gebėjimus, mokantis per bandymus ir klaidas, o vėliau perduodant šią informaciją kitiems partijos dalyviams; leidžiant visiems dalyvaujantiems sparčiau augti protingesniems.
Robotų komandos yra visur
Komandinių bendradarbiavimo robotų pavyzdžių yra visur. Kolumbijos universitete Niujorke profesorius Hodas Lipsonas ir jo komanda turi sukūrė būrį disko formos robotų kurios gali susijungti ir sudaryti įvairius formos veiksnius. Pavyzdžiui, jei reikia pereiti per tarpą, robotai gali persitvarkyti į tokią formą, kuri leistų jiems pereiti per ją, o paskui sumontuoti kaip platesnę konstrukciją kitoje pusėje.
Tuo tarpu, kaip NASA naujoviškų pažangių koncepcijų programos dalis, garsi kosmoso agentūra dirba prie projekto sukasi aplink robotų grupę, vadinamą „kobotais“. Šie kobotai gali dirbti kaip komanda tyrinėdami tokias sritis kaip urvai, bet taip pat dirbti kartu, kad sukurtų naujus judėjimo tipus. Vieną dieną NASA tikisi, kad jie gali būti panaudoti kitų planetų tyrinėjimui.
Šie metodai yra neįtikėtinai įdomūs. Tačiau abiejuose pavyzdžiuose naudojami robotai yra identiški vienas kitam. Taip neturi būti. Tiesą sakant, daugeliu scenarijų gali būti naudingiau, jei robotų komandos būtų sudarytos iš robotų, turinčių labai skirtingus įgūdžius. Žinote, kaip efektyvios žmonių komandos.
Apsvarstykite, pavyzdžiui, bendradarbiaujančias robotų komandas, dirbančias kartu paieškos ir gelbėjimo misijoje po stichinės nelaimės. Tai kažkas, kas jau yra aktyviai tyrinėjamas dėl pavojaus, būdingo žmonių gelbėtojų siuntimui. Tačiau nors keli to paties roboto vienetai neabejotinai gali būti naudingi tam tikriems gelbėjimo darbams aplinka, gebėjimas suburti skirtingų įgūdžių turinčius robotus gali pasirodyti dar labiau vertingas.
Įsivaizduokite, kad naudojate žvalgo tipo robotą su pažangiomis optikos galimybėmis kartu su sunkesniu robotu, kuris pašalina griuvėsius arba atneša aukoms maistą ir vandenį. Šiuo metu tiriama galimybė kartu naudoti kelių tipų robotus Didysis DARPA požeminis iššūkis. Konkurso dalyviai turi sukurti autonominius robotus, kad galėtų tyrinėti požeminę aplinką. Užuot apsiriboję vieno tipo robotais, jie gali sudaryti žymų komandas, sudarytas iš kelių tipų mašinų, nuo keturkojų šunų įkvėptų robotų iki skraidančių dronų.
Viskas priklauso nuo kontrolės
Žinoma, kiekvienas, kada nors dirbęs komandoje, žino, kad lyderystė yra didelis klausimas diktuojant tikslus. Kalbant apie robotus, tai ne mažiau rūpi – ir yra keletas galimų atsakymų.
„Mes naudojame centralizuotą, o ne paskirstytą valdymo architektūrą“, – sakė projekto BILL-E tyrinėtojas Benjaminas Jenettas. „Tai reiškia, kad vienas subjektas, šiuo atveju nešiojamasis kompiuteris, apskaičiuoja [visą] kūrimo seką ir roboto kelio planavimą ir belaidžiu būdu siunčia komandas mobiliesiems robotams. Tada robotai atlieka šį kelią, kurį sudaro nedidelis numatytų judesių rinkinys – žingsnis, posūkis, pakėlimas, vieta – su ribotu grįžtamojo ryšio jutimu.
Priversti kelis robotus kalbėtis vienas su kitu yra labai sudėtinga problema, reikalaujanti daug išankstinio planavimo.
Jenett pažymi, kad tokia centralizuota valdymo architektūra gali lengviau pasiekti optimalius rezultatus, nes viskas užprogramuojama iš anksto. Šiuo atveju „vienas subjektas“, apie kurį jis kalba, yra kaip projekto vadovas statybvietėje: planavimas viską iš anksto ir įsitikinkite, kad kiekvienas komandos narys žino, kuo jis turi būti daro. Tačiau tai nėra tobulas sprendimas, nes jis tampa pažeidžiamas dėl vieno gedimo taško. Dėl to Jenett teigė, kad komanda ieško paskirstytų valdymo sistemų ateičiai.
"Tai reikalauja daugiau autonomijos nuo robotų, [tai reiškia] jutimo ir sprendimų priėmimo", - sakė jis. „Tačiau mes manome, kad mūsų aparatinę įrangą galima lengvai modifikuoti, kad šie pakeitimai būtų įtraukti į ateinančius šio darbo etapus.
Šis iššūkis tęsis ir ateinančiais metais. Priversti kelis robotus kalbėtis vienas su kitu yra labai sudėtinga problema, reikalaujanti daug išankstinio planavimo. Tačiau spiečių žvalgybos pažanga taip pat leis robotams veikti kartu tam tikrose programose su paskirstytomis intelekto formomis. Kaip paukščių pulkas, kai kiekvienas paukštis atsiliepia artimiausiems kaimynams, bet joks paukštis pulko neveda, tai turi didžiulį potencialą. Ypač kai kalbama apie improvizacijos strategijas.
Tik istorijos pradžia
Šiuo metu mes vis dar esame šios konkrečios kelionės pradžioje. Kaip ir žmonių ir robotų bendradarbiavimas darbo vietoje, bendradarbiavimo robotų komandos iš esmės išlieka tyrimų laboratorijų provincija. Bet taip neliks.
Kaip rodo viskas nuo Starship Technologies pristatymo robotai pas ANYbotics' ANYmal naftos platformų tikrinimo robotai, robotai tampa kasdienio gyvenimo dalimi. Ir ten, kur šiuo metu įmonės naudoja vieną ar du robotus užduotims atlikti, šis skaičius neabejotinai augs.
Taigi jie geriau pradės sutarti – mūsų visų labui.
Redaktorių rekomendacijos
- Susipažinkite su žaidimą keičiančiu metimo robotu, kuris gali puikiai imituoti bet kokį žmogaus metimą
- Juokinga formulė: kodėl mašinų sukurtas humoras yra šventasis A.I.
- Dalis „Terminator“, dalis „Tremors“: šis robotas kirminas gali plaukti per smėlį
- Mokslo garsas: kodėl garsas yra kita Marso tyrinėjimo riba
- Besivystantys, savaime besikartojantys robotai yra čia, bet nesijaudinkite dėl sukilimo
