Tādas struktūras kā Starptautiskā kosmosa stacija ir pārāk lielas un smagas, lai tās uzbūvētu uz Zemes un pēc tam palaistu uz Zemes kā vienu gabalu. Tā vietā SKS tika salikts kosmosā kā milzīgs Lego komplekts, izmantojot lielus moduļus, kas tika piegādāti ar vairāku raķešu palaišanu 12 gadu laikā. Tas ir pietiekami grūti, ja jums ir darīšana ar struktūru, kas paredzēta peldēšanai Zemes orbītā. Bet kā būtu ar to, kad kosmosa izpēte sper nākamo soli un cilvēce vēlas būvēt sarežģītas konstrukcijas tālāk, piemēram, uz Marsa?
Saturs
- Komandas darbs padara robotu sapņu darbu
- Robotu komandas ir visur
- Tas viss ir saistīts ar kontroli
- Tikai stāsta sākums
Tieši tur a jauns MIT projekts stājas spēlē. Īstenojot mantru “komandas darbs liek sapņiem darboties”, tajā ir parādīta sīku sadarbības robotu sistēma — iesauka radinieks roboti — kas kādu dienu varētu strādāt kopā, lai izveidotu augstas veiktspējas struktūras, sākot no lidmašīnām līdz mājām un kosmosu apmetnes.
Ieteiktie videoklipi
V formas roboti, ko sauc par divkāju izotropo režģu lokomotēšanas pētniekiem (vai BILL-E), atgādina miniatūras rokas. Kustoties kā collu tārpi, tie var apvienot mazus trīsdimensiju moduļu gabalus, ko sauc par vokseļiem, lielākās struktūrās. Tādā pašā veidā, kā jebkuras sarežģītības attēlu var reproducēt uz ekrāna, izmantojot vienkāršu kvadrātu pikseļi, BILL-E veidotāju ideja ir tāda, ka roboti varētu sasniegt to pašu trīsdimensiju pasaule. Roboti var paņemt un novietot katru vokseli, pēc tam savienot, izmantojot īpašu fiksācijas sistēmu, kas ir daļa no katras ēkas vienības.
Saistīts
- Apdare: kā zinātnieki robotiem piešķir cilvēkiem līdzīgas taustes sajūtas
- Ražošanas nākotne: skats uz nākamo lietu izgatavošanas laikmetu
- Automatizācijas nākotne: roboti nāk, bet tie neaizņems jūsu darbu
"Mūsu roboti var veidot struktūras, kas ir lielākas un precīzākas nekā viņi paši," Bendžamins Dženets, viens no galvenajiem projekta pētniekiem, pastāstīja Digital Trends. “Infrastruktūras izmaksas nepalielinās, izņemot atsevišķu vokseļu komponentu un vienkāršu robotu izgatavošanu. Šajā ziņā ģeometriskā sarežģītība ir maza vai bez maksas. Relatīvā robotu montāža izmanto vienkāršu, atkārtojamu procedūru, lai pēc pieprasījuma ražotu augstas veiktspējas konstrukcijas, kur viena montāža ir galīgā montāža.
Komandas darbs padara robotu sapņu darbu
Nav šaubu, ka MIT vokseļu veidošanas roboti BILL-E ir aizraujoši. Bet, iespējams, aizraujošākais aspekts ir tas, ko viņi ierosina par nākamo robotu robežu. Vairāk nekā pusgadsimtu, vismaz kopš SRI International pētnieki veido pirmais vispārējas nozīmes mobilais robots, inženieri ir pamatoti satraukti par iespēju izmantot robotus.
Mūsdienās roboti tiek izmantoti daudzās lietojumprogrammās. Cilvēki, kas tos būvē, sola, ka viņi varēs veikt blāvus, netīrus, bīstamus un dārgus darbus, kuriem cilvēki ir mazāk piemēroti. Bet, lai gan viens robots var būt noderīgs, tas arvien vairāk komandas roboti, kas sniedz ieskatu tajā, kur tie var būt visvērtīgākie. Pierādījumi par to, kur mašīnu komandas var triumfēt, ir acīmredzami visos dažādos mērogos. Ir tādi mazi roboti kā relatīvie roboti, ko izstrādājusi MIT. Tomēr tie paši sadarbības principi attiecas arī uz lielākiem robotiem.
Pagājušajā gadā Boston Dynamics publicēja īsu video kurā divi SpotMini roboti strādāja kopā, lai sasniegtu kopīgu mērķi: atvērtu biroja durvis. Tas ir ierobežots, vienkāršots sadarbības piemērs, taču tas tomēr parāda, cik daudz mašīnas var strādāt kopā, lai veiktu uzdevumus, kas būtu bijuši daudz grūtāki vai pat neiespējami viņu pašu.
Sveiks, draugs, vai vari man sniegt roku?
Pastāv ļoti dažādas problēmas, kuras šādi sadarbības roboti sola atrisināt. Dažos gadījumos tas izvairās no šķēršļiem vai novērš tos, piemēram, SpotMinis durvju atvēršanas gadījumā. Citos gadījumos tā varētu būt lielu teritoriju izpēte, izmantojot vairākus robotus, kas katrs izseko savus individuālos ceļus, taču tie ir koordinēti tā, lai aptvertu plašu teritoriju, neuzkāpjot uz otra pirkstiem. Tas var būt noderīgi, piemēram, kartēšanai. Tas var arī ļaut robotiem uzlabot savas spējas, mācoties, izmantojot izmēģinājumus un kļūdas, un pēc tam nododot šo informāciju citiem partijas dalībniekiem; ļaujot visiem iesaistītajiem ātrāk kļūt gudrākiem.
Robotu komandas ir visur
Uz komandām balstītu sadarbības robotu piemēri ir visur. Kolumbijas universitātē Ņujorkā profesoram Hodam Lipsonam un viņa komandai ir izstrādāja disku formas robotu baru kas var savienoties kopā, veidojot dažādus formas faktorus. Piemēram, ja tai ir jāpārvietojas cauri spraugai, roboti var pārkārtoties formā, kas ļauj tiem pārvietoties cauri, pirms tos saliek kā plašāku struktūru otrā pusē.
Tikmēr NASA Innovative Advanced Concepts programmas ietvaros slavenā kosmosa aģentūra ir strādājot pie projekta griežas ap robotu grupu, ko sauc par "kobotiem". Šie koboti var strādāt kā komanda, lai izpētītu tādas teritorijas kā alas, bet arī strādāt kopā, lai radītu iespējamus jaunus pārvietošanās veidus. Kādu dienu NASA cer, ka tos varētu izmantot citu planētu izpētei.
Šīs pieejas ir neticami aizraujošas. Tomēr abos piemēros izmantotie roboti ir viens otram identiski. Tā tam nav jābūt. Patiesībā daudzos gadījumos varētu būt noderīgāk, ja robotu komandas sastāvētu no robotiem ar ļoti atšķirīgām prasmēm. Jūs zināt, piemēram, efektīvas cilvēku komandas.
Apsveriet, piemēram, kooperatīvās robotu komandas, kas strādā kopā meklēšanas un glābšanas misijā pēc dabas katastrofas. Tas ir kaut kas, kas jau ir tiek aktīvi pētīta cilvēku glābēju nosūtīšanai raksturīgās briesmas dēļ. Bet, lai gan viena un tā paša robota vairākas vienības neapšaubāmi varētu būt noderīgas noteiktā glābšanā vide, spēja apvienot robotus ar dažādām prasmēm varētu izrādīties vēl vairāk vērtīgs.
Iedomājieties, ka izmantojat skautu tipa robotu ar uzlabotām optikas iespējām kombinācijā ar smagāku robotu, kas ir paredzēts, lai pārvietotu gruvešus no ceļa vai atnestu pārtiku un ūdeni upuriem. Šobrīd tiek pētīta iespēja izmantot vairāku veidu robotus kopā DARPA lielais pazemes izaicinājums. Konkursa dalībniekiem ir jāizstrādā autonomi roboti, lai izpētītu pazemes vidi. Tā vietā, lai aprobežotos tikai ar viena veida robotiem, viņi var izveidot tagu komandas, kas sastāv no vairāku veidu mašīnām, sākot no četrkājainiem suņu iedvesmotiem robotiem līdz lidojošiem droniem.
Tas viss ir saistīts ar kontroli
Protams, ikviens, kurš kādreiz ir strādājis komandā, zina, ka līderība ir liels jautājums, kad runa ir par mērķu diktēšanu. Runājot par robotiem, tas ir ne mazāk satraucošs — un ir vairākas iespējamās atbildes.
"Mēs izmantojam centralizētu, nevis izplatītu vadības arhitektūru," sacīja Bendžamins Dženets, BILL-E projekta pētnieks. “Tas nozīmē, ka viena vienība, šajā gadījumā klēpjdators, aprēķina [visu] būvēšanas secību un robota ceļa plānošanu un bezvadu režīmā nosūta komandas mobilajiem robotiem. Pēc tam roboti izpilda šo ceļu, kas sastāv no neliela noteiktu kustību kopuma — solis, pagrieziens, pacelšana, novietošana — ar ierobežotu atgriezeniskās saites sensoru skaitu.
Vairāku robotu dabūšana sarunāties vienam ar otru ir ļoti sarežģīta problēma, kas prasa daudz iepriekšējas plānošanas.
Dženeta atzīmē, ka šāda veida centralizētā vadības arhitektūra var vieglāk sasniegt optimālus rezultātus, jo viss ir ieprogrammēts pirms laika. Šajā gadījumā “vienotā vienība”, uz kuru viņš atsaucas, ir kā projekta vadītājs būvlaukumā: plānošana visu iepriekš un pārliecinoties, ka katrs komandas loceklis zina, kam viņiem ir jābūt dara. Tomēr tas nav ideāls risinājums, jo padara to neaizsargātu pret vienu kļūmes punktu. Rezultātā Dženeta sacīja, ka komanda izskata dalītās kontroles sistēmas nākotnē.
"Tas prasa lielāku autonomiju no robotiem, [tas nozīmē] uztveršanu un lēmumu pieņemšanu," viņš teica. "Taču mēs uzskatām, ka mūsu aparatūru var viegli modificēt, lai iekļautu šīs izmaiņas nākamajos šī darba posmos."
Šis izaicinājums turpināsies arī nākamajos gados. Vairāku robotu dabūšana sarunāties vienam ar otru ir ļoti sarežģīta problēma, kas prasa daudz iepriekšējas plānošanas. Tomēr spietu izlūkošanas sasniegumi ļaus robotiem darboties kopā noteiktās lietojumprogrammās ar sadalītām izlūkošanas formām. Tāpat kā putnu ganāmpulkam, kur katrs putns reaģē uz tuvākajiem kaimiņiem, bet neviens putns baru nevada, tam ir milzīgs potenciāls. It īpaši, ja runa ir par improvizācijas stratēģijām.
Tikai stāsta sākums
Šobrīd mēs joprojām esam šī konkrētā ceļojuma sākumā. Tāpat kā sadarbība starp cilvēkiem un robotiem darba vietā, robotu sadarbības komandas lielākoties joprojām ir pētniecības laboratoriju province. Bet tas tā nepaliks.
Kā liecina viss no Starship Technologies piegādes roboti uz ANYbotics' JEBKURI naftas platformu pārbaudes roboti, roboti kļūst par ikdienas sastāvdaļu. Un tur, kur uzņēmumi pašlaik izmanto vienu vai divus robotus, lai veiktu uzdevumus, šis skaits noteikti pieaugs.
Tāpēc viņiem vajadzētu sākt saprasties — mūsu visu labā.
Redaktoru ieteikumi
- Iepazīstieties ar spēli mainošo metienu robotu, kas var lieliski atdarināt jebkuru cilvēka metienu
- Smieklīgā formula: kāpēc mašīnu radīts humors ir A.I. svētais grāls?
- Daļa Terminators, daļa Tremors: Šis robotu tārps var peldēt pa smiltīm
- Zinātnes skaņas: kāpēc audio ir nākamā Marsa izpētes robeža
- Attīstoši, pašreplicējoši roboti ir šeit, taču neuztraucieties par sacelšanos
