Strukture, kot je Mednarodna vesoljska postaja, so prevelike in težke, da bi jih zgradili na Zemlji in nato kot enega kosa izstrelili na Zemljo. Namesto tega je bila ISS sestavljena v vesolju kot ogromen komplet lego kock z uporabo velikih modulov, ki so bili dostavljeni z več izstrelitvami raket v 12-letnem obdobju. To je dovolj težko, ko imate opravka s strukturo, zasnovano za lebdenje v Zemljini orbiti. Kaj pa, ko bo raziskovanje vesolja naredilo naslednji korak in bo človeštvo želelo graditi kompleksne konstrukcije dlje, na primer na Marsu?
Vsebina
- Timsko delo omogoča delo robotskih sanj
- Ekipe robotov so povsod
- Vse se vrti okoli nadzora
- Samo začetek zgodbe
Tam je a nov projekt MIT pride v poštev. Pooseblja mantro "timsko delo uresničuje sanje", prikazuje sistem majhnih sodelujočih robotov - z vzdevkom relativen roboti – ki bi lahko nekega dne skupaj gradili visoko zmogljive strukture, od letal do hiš in vesolja naselja.
Priporočeni videoposnetki
Roboti v obliki črke V, imenovani Bipedal Isotropic Lattice Locomoting Explorers (ali BILL-E), spominjajo na miniaturne roke. Premikajo se kot črvi in lahko sestavijo majhne tridimenzionalne modularne dele, imenovane voxeli, v večje strukture. Na enak način, kot je mogoče sliko katere koli kompleksnosti reproducirati na zaslonu z uporabo preprostega kvadrata slikovnih pik, je ideja ustvarjalcev BILL-E, da bi lahko roboti dosegli enako v tridimenzionalni svet. Vsak voksel lahko poberejo in postavijo na mesto roboti, nato pa se povežejo s posebnim zaskočnim sistemom, ki je del vsake gradbene enote.
Povezano
- Končni dotik: Kako znanstveniki dajejo robotom človeška otipna čutila
- Prihodnost proizvodnje: pogled naprej v naslednjo dobo izdelovanja stvari
- Prihodnost avtomatizacije: Roboti prihajajo, vendar ne bodo vzeli vašega dela
"Naši roboti lahko gradijo strukture, ki so večje in natančnejše od njih samih," je za Digital Trends povedal Benjamin Jenett, eden glavnih raziskovalcev pri projektu. »Za infrastrukturo razen izdelave posameznih vokselskih komponent in preprostih robotov ni nobenega povečanja stroškov. V tem smislu je geometrijska zapletenost skoraj brez stroškov. Relativno robotsko sestavljanje uporablja preprost, ponovljiv postopek za izdelavo visoko zmogljivih struktur na zahtevo, pri čemer je ena sama sestava končna sestava.«
Timsko delo omogoča delo robotskih sanj
Nobenega dvoma ni, da so roboti BILL-E za gradnjo vokselov MIT razburljivi. Morda pa je najbolj vznemirljiv njihov vidik to, kar predlagajo o naslednji meji za robote. Že več kot pol stoletja, vsaj odkar mednarodni raziskovalci SRI gradijo prvi mobilni robot za splošno uporabo, so bili inženirji upravičeno navdušeni nad možnostjo uporabe robotov.
Danes se roboti uporabljajo v številnih aplikacijah. Ljudje, ki jih gradijo, obljubljajo, da bodo sposobni opravljati dolgočasna, umazana, nevarna in visoko dolarja vredna dela, za katera so ljudje manj primerni. Čeprav je lahko en robot uporaben, je vedno bolj uporaben ekipe robotov, ki ponujajo vpogled v to, kje so morda najbolj dragoceni. Dokazi o tem, kje lahko ekipe strojev zmagajo, so očitni na vseh različnih ravneh. Obstajajo majhni roboti, kot so relativni roboti, ki jih je razvil MIT. Vendar ta ista načela sodelovanja veljajo tudi za večje robote.
Lansko leto, Boston Dynamics izdal kratek video v katerem sta dva robota SpotMini sodelovala pri doseganju skupnega cilja: odpreti vrata pisarne. To je omejena, poenostavljena ilustracija sodelovanja, vendar kljub temu prikazuje, kako več stroji lahko sodelujejo pri izvajanju nalog, ki bi bile veliko težje ali celo nemogoče njihov.
Hej prijatelj, mi lahko pomagaš?
Obstaja veliko različnih problemov, ki jih bodo rešili takšni sodelujoči roboti. V nekaterih primerih gre za izogibanje oviram ali njihovo odstranjevanje, na primer v primeru SpotMinijev, ki odpirajo vrata. V drugih pa morda raziskuje velika območja z uporabo več robotov, ki sledijo svoji poti, vendar so usklajeni tako, da pokrivajo široko območje, ne da bi stopili drug drugemu na prste. To je lahko uporabno za stvari, kot je preslikava. Prav tako lahko robotom omogoči, da izboljšajo svoje sposobnosti, tako da se učijo s poskusi in napakami ter nato te informacije posredujejo drugim v skupini; omogoča vsem vpletenim, da hitreje postanejo pametnejši.
Ekipe robotov so povsod
Primeri timsko temelječih sodelovalnih robotov so povsod. Na univerzi Columbia v New Yorku so profesor Hod Lipson in njegova ekipa razvil roj robotov v obliki diska ki se lahko povežejo skupaj, da tvorijo različne faktorje oblike. Na primer, če se mora premakniti skozi režo, se lahko roboti preuredijo v obliko, ki jim omogoča potovanje skozi njo, preden se ponovno sestavijo kot širša struktura na drugi strani.
Medtem je priznana vesoljska agencija v okviru Nasinega programa Innovative Advanced Concepts delo na projektu ki se vrti okoli skupine robotov, imenovanih "koboti". Ti koboti lahko delujejo kot ekipa pri raziskovanju območij, kot so jame, pa tudi sodelujejo, da omogočijo nove vrste gibanja. Nekega dne NASA upa, da bi jih lahko uporabili za raziskovanje drugih planetov.
Ti pristopi so neverjetno vznemirljivi. Vendar sta v obeh primerih uporabljena robota enaka drug drugemu. Ni nujno, da je tako. Pravzaprav bi bilo v mnogih scenarijih morda bolj koristno, če bi bile ekipe robotov sestavljene iz robotov z zelo različnimi veščinami. Saj veste, kot učinkovite ekipe ljudi.
Razmislite, na primer, o kooperativnih skupinah robotov, ki sodelujejo v misiji iskanja in reševanja po naravni katastrofi. To je nekaj, kar je že se aktivno raziskuje zaradi nevarnosti, povezane s pošiljanjem človeških reševalcev. Toda medtem ko bi bilo več enot istega robota nedvomno lahko koristno pri določenem reševanju okoljih, bi zmožnost združevanja robotov z različnimi nabori spretnosti lahko bila še večja dragoceno.
Predstavljajte si, da bi uporabljali taborniškega robota z naprednimi optičnimi zmogljivostmi v kombinaciji s težjim robotom, ki je namenjen premikanju ruševin s poti ali prinašanju hrane in vode žrtvam. Ta zmožnost uporabe več vrst robotov skupaj je nekaj, kar se trenutno raziskuje DARPA's Subterranean Grand Challenge. Udeleženci natečaja morajo razviti avtonomne robote za raziskovanje podzemnih okolij. Namesto da bi bili omejeni na eno vrsto robota, lahko sestavijo skupine za označevanje, ki obsegajo več vrst strojev, od robotov, ki jih navdihujejo štirinožni psi, do letečih dronov.
Vse se vrti okoli nadzora
Kot ve vsakdo, ki je kdaj delal v timu, je vodenje veliko vprašanje, ko gre za narekovanje ciljev. Ko gre za robote, to ni nič manj zaskrbljujoče - in obstaja več možnih odgovorov.
"Za razliko od porazdeljene nadzorne arhitekture uporabljamo centralizirano," je dejal Benjamin Jenett, raziskovalec na projektu BILL-E. »To pomeni, da en sam subjekt, v tem primeru prenosni računalnik, izračuna [celotno] zaporedje gradnje in načrtovanje poti robota ter brezžično pošilja ukaze mobilnim robotom. Roboti nato izvedejo to pot, ki je sestavljena iz majhnega nabora predpisanih gibov - korak, obračanje, dviganje, postavitev - s končno količino zaznavanja za povratne informacije."
Pridobiti več robotov, da se pogovarjajo med seboj, je zelo zapleten problem, ki zahteva veliko vnaprejšnjega načrtovanja.
Jenett ugotavlja, da lahko ta vrsta centralizirane nadzorne arhitekture lažje doseže optimalne rezultate, saj je vse programirano vnaprej. V tem primeru je »ena sama entiteta«, na katero se sklicuje, kot vodja projekta na gradbišču: načrtovanje vse vnaprej in zagotoviti, da vsak član ekipe ve, kaj naj bi bil početje. Vendar to ni popolna rešitev, saj je ranljiva za eno samo točko okvare. Posledično je Jenett dejal, da ekipa išče porazdeljene nadzorne sisteme za prihodnost.
"To od robotov zahteva več avtonomije, [kar pomeni] zaznavanje in odločanje," je dejal. "Vendar menimo, da je našo strojno opremo mogoče zlahka spremeniti, da vključi te spremembe v prihodnjih fazah tega dela."
Ta izziv se bo nadaljeval tudi v prihodnjih letih. Pridobiti več robotov, da se pogovarjajo med seboj, je zelo zapleten problem, ki zahteva veliko vnaprejšnjega načrtovanja. Vendar pa bo napredek v inteligenci rojev omogočil tudi skupno delovanje robotov v določenih aplikacijah s porazdeljenimi oblikami inteligence. Tako kot jata ptic, kjer se vsaka ptica odziva na svoje najbližje sosede, vendar nobena ptica ne vodi jate, ima to ogromen potencial. Še posebej, ko gre za strategije improvizacije.
Samo začetek zgodbe
Trenutno smo še vedno na začetku te posebne poti. Tako kot sodelovanje med ljudmi in roboti na delovnem mestu ostajajo tudi sodelujoče skupine robotov v veliki meri področje raziskovalnih laboratorijev. Vendar ne bo ostalo tako.
Kot dokazuje vse od Roboti za dostavo Starship Technologies za ANYbotics' KAKŠNI roboti za pregledovanje naftnih ploščadi, roboti postajajo del vsakdana. In kjer trenutno podjetja zaposlujejo enega ali dva robota za opravljanje nalog, bo to število zagotovo raslo.
Zato je bolje, da se začnejo razumeti - za dobro vseh nas.
Priporočila urednikov
- Spoznajte robota za metanje, ki spreminja igro in lahko popolnoma posnema vsak človeški met
- Smešna formula: Zakaj je strojno ustvarjen humor sveti gral A.I.
- Del Terminator, del Tremors: Ta robotski črv lahko plava skozi pesek
- Zvok znanosti: zakaj je zvok naslednja meja pri raziskovanju Marsa
- Razvijajoči se samopodvajajoči roboti so tukaj - vendar naj vas ne skrbi upor
