Konstrukcje takie jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna są zbyt duże i ciężkie, aby można je było budować na Ziemi, a następnie wystrzeliwać na Ziemię w całości. Zamiast tego ISS została zmontowana w przestrzeni kosmicznej niczym gigantyczny zestaw Lego, przy użyciu dużych modułów dostarczonych za pomocą wielu rakiet wystrzelonych w ciągu 12 lat. Jest to wystarczająco trudne, gdy masz do czynienia z konstrukcją zaprojektowaną do unoszenia się na orbicie okołoziemskiej. Ale co, gdy eksploracja kosmosu zrobi kolejny krok, a ludzkość będzie chciała budować złożone konstrukcje dalej, na przykład na Marsie?
Zawartość
- Praca zespołowa sprawia, że robot spełnia swoje marzenia
- Zespoły robotów są wszędzie
- Wszystko zależy od kontroli
- To dopiero początek historii
To właśnie tam A nowy projekt MIT wchodzi w grę. Uosabiając mantrę „praca zespołowa sprawia, że marzenie się spełnia”, prezentuje system maleńkich robotów współpracujących – nazywanych krewnymi roboty, które pewnego dnia będą mogły współpracować przy budowie wysokowydajnych konstrukcji, od samolotów po domy i przestrzeń kosmiczną osady.
Polecane filmy
Roboty w kształcie litery V, zwane Bipedal Isotropic Lattice Locomoting Explorers (lub BILL-E), przypominają miniaturowe ramiona. Poruszając się niczym robaki calowe, potrafią łączyć małe trójwymiarowe elementy modułowe, zwane wokselami, w większe struktury. W ten sam sposób, w jaki obraz o dowolnej złożoności można odtworzyć na ekranie za pomocą prostego kwadratu pikseli, pomysł twórców BILL-E polega na tym, że roboty mogłyby osiągnąć to samo w trójwymiarowy świat. Roboty mogą podnieść i umieścić każdy woksel na swoim miejscu, a następnie połączyć za pomocą specjalnego systemu zatrzaskowego, który jest częścią każdej jednostki budowlanej.
Powiązany
- Wykończenie: jak naukowcy nadają robotom zmysły dotyku przypominające ludzkie
- Przyszłość produkcji: spojrzenie w przyszłość na następną erę wytwarzania rzeczy
- Przyszłość automatyzacji: Roboty nadchodzą, ale nie zabiorą Ci pracy
„Nasze roboty mogą budować konstrukcje większe i bardziej precyzyjne od nich samych” – powiedział Digital Trends Benjamin Jenett, jeden z głównych badaczy projektu. „Nie ma żadnego wzrostu kosztów infrastruktury poza produkcją poszczególnych komponentów wokselowych i prostych robotów. W tym sensie złożoność geometryczna jest niewielka lub żadna. Względny montaż zrobotyzowany wykorzystuje prostą, powtarzalną procedurę do tworzenia wysokowydajnych konstrukcji na żądanie, gdzie pojedynczy montaż jest montażem końcowym.
Praca zespołowa sprawia, że robot spełnia swoje marzenia
Nie ma wątpliwości, że roboty BILL-E budujące woksele w MIT są ekscytujące. Ale być może najbardziej ekscytującym aspektem jest to, co sugerują na temat kolejnej granicy robotów. Od ponad pół wieku, przynajmniej od czasu, gdy badacze z SRI International zbudowali pierwszy robot mobilny ogólnego przeznaczeniainżynierowie słusznie byli podekscytowani możliwością wykorzystania robotów.
Obecnie roboty są wykorzystywane w najróżniejszych zastosowaniach. Ludzie, którzy je budują, obiecują, że będą w stanie wykonywać nudne, brudne, niebezpieczne i kosztowne prace, do których ludzie mniej się nadają. Ale chociaż jeden robot może być przydatny, jest go coraz więcej zespoły robotów, które dają wgląd w to, gdzie mogą znajdować się najcenniejsze. Dowody na to, gdzie zespoły maszyn mogą zatriumfować, są widoczne w różnych skalach. Istnieją małe roboty, podobne do robotów opracowanych przez MIT. Jednak te same zasady współpracy dotyczą również większych robotów.
W zeszłym roku Boston Dynamics opublikował krótki film w którym dwa roboty SpotMini współpracowały, aby osiągnąć wspólny cel: otwarcie drzwi biura. Jest to ograniczona, uproszczona ilustracja współpracy, niemniej jednak pokazuje, jak wieloraka jest współpraca maszyny mogą współpracować, aby wykonać zadania, które w dniu dzisiejszym byłyby znacznie trudniejsze lub wręcz niemożliwe ich własny.
Hej kolego, możesz mi pomóc?
Istnieje wiele różnych problemów, które takie współpracujące roboty obiecują rozwiązać. W niektórych przypadkach chodzi o ominięcie lub usunięcie przeszkód, tak jak w przypadku SpotMinis otwierającego drzwi. W innych przypadkach może to być eksploracja dużych obszarów przy użyciu wielu robotów, z których każdy śledzi swoje własne ścieżki, ale skoordynowanych w taki sposób, aby pokryć duży obszar bez deptania sobie nawzajem palców. Może to być przydatne do takich rzeczy, jak mapowanie. Może również pozwolić robotom na doskonalenie swoich umiejętności poprzez uczenie się metodą prób i błędów, a następnie przekazywanie tych informacji pozostałym członkom drużyny; pozwalając wszystkim zaangażowanym stać się mądrzejszymi w szybszym tempie.
Zespoły robotów są wszędzie
Przykłady robotów współpracujących zespołowych są wszędzie. Na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku profesor Hod Lipson i jego zespół opracował rój robotów w kształcie dysków które można łączyć ze sobą, tworząc różnorodne formy. Na przykład, jeśli będzie musiał przejść przez szczelinę, roboty mogą zmienić położenie, przybierając kształt umożliwiający im przejście, zanim ponownie złożą się w szerszą konstrukcję po drugiej stronie.
Tymczasem w ramach programu NASA Innovative Advanced Concepts ta renomowana agencja kosmiczna jest praca nad projektem obracający się wokół grupy robotów zwanych „cobotami”. Te coboty mogą pracować jako zespół, eksplorując obszary takie jak jaskinie, ale także współpracować, aby umożliwić nowe rodzaje lokomocji. NASA ma nadzieję, że pewnego dnia uda się je wykorzystać do badania innych planet.
Takie podejścia są niezwykle ekscytujące. Jednak w obu przykładach zastosowane roboty są identyczne. Nie musi tak być. W rzeczywistości w wielu scenariuszach bardziej pomocne mogłoby być utworzenie zespołów robotów składających się z robotów o bardzo różnych umiejętnościach. No wiesz, jak wydajne zespoły ludzkie.
Rozważmy na przykład współpracujące zespoły robotów współpracujące podczas misji poszukiwawczo-ratowniczej po klęsce żywiołowej. To jest coś, co już jest aktywnie eksplorowane ze względu na niebezpieczeństwo, jakie wiąże się z wysłaniem ratowników ludzkich. Jednak posiadanie wielu jednostek tego samego robota może niewątpliwie być przydatne w niektórych akcjach ratowniczych środowiskach możliwość łączenia robotów o różnych umiejętnościach może okazać się jeszcze ważniejsza cenny.
Wyobraź sobie, że używasz robota zwiadowczego z zaawansowanymi możliwościami optycznymi w połączeniu z cięższym robotem, który może usuwać gruz z drogi lub dostarczać ofiarom żywność i wodę. Obecnie bada się możliwość jednoczesnego korzystania z wielu typów robotów Wielkie podziemne wyzwanie DARPA. Uczestnicy konkursu muszą opracować autonomiczne roboty do eksploracji podziemnych środowisk. Zamiast ograniczać się do jednego typu robotów, mogą tworzyć zespoły tagów składające się z wielu typów maszyn, od czworonożnych botów inspirowanych psami po latające drony.
Wszystko zależy od kontroli
Każdy, kto kiedykolwiek pracował w zespole, oczywiście wie, że przywództwo to poważna kwestia, jeśli chodzi o dyktowanie celów. Jeśli chodzi o roboty, nie stanowi to mniejszego problemu – a możliwych odpowiedzi jest wiele.
„Stosujemy scentralizowaną, a nie rozproszoną architekturę sterowania” – powiedział Benjamin Jenett, badacz pracujący w ramach projektu BILL-E. „Oznacza to, że pojedynczy element, w tym przypadku laptop, oblicza [całą] sekwencję budowy i planowanie ścieżki robota, a także bezprzewodowo wysyła polecenia do robotów mobilnych. Następnie roboty wykonują tę ścieżkę, która składa się z małego zestawu określonych ruchów – kroku, obrotu, podnoszenia, umieszczania – ze skończoną ilością czujników w celu uzyskania informacji zwrotnej.
Nakłonienie wielu robotów do wzajemnej komunikacji jest niezwykle złożonym problemem, wymagającym dużego planowania z wyprzedzeniem.
Jenett zauważa, że tego rodzaju scentralizowana architektura sterowania pozwala łatwiej osiągnąć optymalne wyniki, ponieważ wszystko jest programowane z wyprzedzeniem. W tym przypadku „pojedynczy podmiot”, o którym mówi, przypomina kierownika projektu na placu budowy: planowanie wszystko z wyprzedzeniem i upewniając się, że każdy członek zespołu wie, kim ma być czyn. Nie jest to jednak rozwiązanie idealne, gdyż naraża je na pojedynczy punkt awarii. W rezultacie Jenett powiedziała, że zespół bada przyszłość rozproszonych systemów sterowania.
„Wymaga to większej niezależności od robotów, [co oznacza] wykrywanie i podejmowanie decyzji” – powiedział. „Uważamy jednak, że nasz sprzęt można łatwo zmodyfikować, aby uwzględnić te zmiany w nadchodzących fazach prac”.
To wyzwanie będzie kontynuowane w nadchodzących latach. Nakłonienie wielu robotów do wzajemnej komunikacji jest niezwykle złożonym problemem, wymagającym dużego planowania z wyprzedzeniem. Jednakże postępy w inteligencji roju umożliwią także współpracę robotów w niektórych zastosowaniach z rozproszonymi formami inteligencji. Podobnie jak stado ptaków, w którym każdy ptak reaguje na swoich najbliższych sąsiadów, ale żaden ptak nie prowadzi stada, ma to ogromny potencjał. Zwłaszcza jeśli chodzi o strategie improwizacji.
To dopiero początek historii
W tej chwili wciąż jesteśmy na początku tej szczególnej podróży. Podobnie jak współpraca ludzi i robotów w miejscu pracy, współpracujące zespoły robotów pozostają w dużej mierze domeną laboratoriów badawczych. Ale tak nie pozostanie.
Jak pokazało wszystko z Roboty dostawcze Starship Technologies do ANYbotics’ DOWOLNE roboty inspekcyjne platform wiertniczychroboty stają się częścią codziennego życia. A tam, gdzie obecnie firmy zatrudniają do wykonywania zadań jednego lub dwa roboty, liczba ta z pewnością wzrośnie.
Więc lepiej, żeby zaczęli się dogadywać – dla naszego dobra.
Zalecenia redaktorów
- Poznaj rewolucyjnego robota rzucającego, który doskonale naśladuje każdy ludzki rzut
- Zabawna formuła: dlaczego humor generowany maszynowo jest świętym Graalem sztucznej inteligencji?
- Po części Terminator, po części Wstrząsy: ten robotyczny robak potrafi pływać po piasku
- Dźwięki nauki: dlaczego dźwięk stanowi kolejną granicę w eksploracji Marsa
- Ewoluujące, samoreplikujące się roboty już tu są – ale nie martw się powstaniem
