İşbirlikçi Robotlar Bir Araya Geliyor Uzay İstasyonları İnşa Ediyor ve Hayat Kurtarıyor

Uluslararası Uzay İstasyonu gibi yapılar Dünya üzerinde inşa edilip daha sonra tek parça olarak Dünya'ya fırlatılamayacak kadar büyük ve ağırdır. Bunun yerine ISS, 12 yıllık bir süre boyunca birden fazla roket fırlatılması yoluyla teslim edilen büyük modüller kullanılarak dev bir Lego seti gibi uzayda bir araya getirildi. Dünya yörüngesinde yüzmek üzere tasarlanmış bir yapıyla uğraşırken bu yeterince zor. Peki ya uzay araştırmaları bir sonraki adımı attığında ve insanlık Mars gibi daha uzak yerlerde karmaşık yapılar inşa etmek istediğinde ne olacak?

İşte burada bir MİT'in yeni projesi devreye giriyor. "Takım çalışması hayallerin gerçekleşmesini sağlar" mantrasını özetleyen bu sergide, akraba lakaplı, işbirlikçi küçük robotlardan oluşan bir sistem sergileniyor. Robotlar - bir gün uçaklardan evlere ve uzaya kadar yüksek performanslı yapılar inşa etmek için birlikte çalışabilecekler Yerleşmeler.

İki Ayaklı İzotropik Kafes Hareketli Kaşifler (veya BILL-E) olarak adlandırılan V şeklindeki robotlar minyatür kollara benziyor. Inchworms gibi hareket ederek, voksel adı verilen küçük üç boyutlu modüler parçaları daha büyük yapılar halinde bir araya getirebilirler. Tıpkı herhangi bir karmaşıklıktaki görüntünün basit kare kullanılarak ekranda yeniden üretilebilmesi gibi. BILL-E'nin yaratıcılarının fikri, robotların aynı şeyi piksellerde başarabilmesidir. üç boyutlu dünya. Her voksel robotlar tarafından alınıp yerine yerleştirilebiliyor ve daha sonra her bina ünitesinin parçası olan özel bir kilitleme sistemi kullanılarak bağlanabiliyor.

Projenin ana araştırmacılarından biri olan Benjamin Jenett, Digital Trends'e "Robotlarımız kendilerinden daha büyük ve daha hassas yapılar inşa edebilir" dedi. "Ayrı voksel bileşenleri ve basit robotlar yapmanın ötesinde altyapı maliyetinde herhangi bir artış yok. Bu anlamda geometrik karmaşıklığın maliyeti çok azdır veya hiç yoktur. Göreceli robotik montaj, tek montajın son montaj olduğu, talep üzerine yüksek performanslı yapılar üretmek için basit, tekrarlanabilir bir prosedür kullanıyor."

Ekip çalışması robot hayalinin gerçekleşmesini sağlıyor

MIT'nin voksel oluşturan BILL-E robotlarının heyecan verici olduğuna şüphe yok. Ancak bunların belki de en heyecan verici yanı, robotlar için bir sonraki sınıra ilişkin önerdikleridir. Yarım asırdan fazla bir süredir, en azından SRI International araştırmacılarının İlk genel amaçlı mobil robotmühendisler robot kullanma olasılığı konusunda haklı olarak heyecan duyuyorlar.

Günümüzde robotlar çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bunları inşa eden insanlar, insanların daha az uygun olduğu sıkıcı, kirli, tehlikeli ve yüksek maliyetli işleri yapabileceklerine söz veriyorlar. Ancak bir robot yararlı olsa da giderek daha fazla önem kazanıyor takımlar En değerli oldukları noktanın neresinde olabileceğine dair bir fikir veren robotlar. Makine ekiplerinin nerede zafer kazanabileceğine dair kanıtlar tüm farklı ölçeklerde ortadadır. MIT'nin geliştirdiği göreceli robotlar gibi küçük robotlar var. Ancak aynı işbirliği ilkeleri daha büyük robotlar için de geçerlidir.

Geçen yıl Boston Dynamics'te kısa bir video yayınladı İki SpotMini robotunun ortak bir hedefe ulaşmak için birlikte çalıştığı yer: bir ofis kapısını açmak. Bu, işbirliğinin kısıtlı ve basitleştirilmiş bir örneğidir, ancak yine de ne kadar çoklu makineler, çok daha zor, hatta imkansız olan görevleri gerçekleştirmek için birlikte çalışabilirler. onların kendi.

Bu tür işbirlikçi robotların çözmeyi vaat ettiği çok çeşitli sorunlar var. Bazı durumlarda, örneğin kapının açıldığı SpotMini'lerde olduğu gibi, engellerden kaçınmak veya engelleri kaldırmak anlamına gelir. Diğerlerinde, her biri kendi yolunu izleyen, ancak birbirlerinin ayak parmaklarına basmadan geniş bir alanı kapsayacak şekilde koordine edilmiş birden fazla robot kullanarak geniş alanları keşfetmek olabilir. Bu, haritalama gibi şeyler için yararlı olabilir. Ayrıca robotların deneme yanılma yoluyla öğrenerek ve daha sonra bu bilgiyi gruptaki diğer kişilere aktararak yeteneklerini geliştirmelerine de olanak tanıyabilir; katılan herkesin daha hızlı bir şekilde daha akıllı büyümesine olanak tanır.

Robot ekipleri her yerde

Takım tabanlı işbirlikçi robotların örnekleri her yerdedir. New York'taki Columbia Üniversitesi'nden Profesör Hod Lipson ve ekibi disk şeklinde robot sürüsü geliştirdi çeşitli farklı form faktörleri oluşturmak için birbirine bağlanabilen. Örneğin, bir boşluktan geçmesi gerekiyorsa robotlar, diğer tarafta daha geniş bir yapı olarak yeniden bir araya gelmeden önce kendilerini boşluktan geçmelerine izin verecek şekilde yeniden düzenleyebilirler.

Bu arada, NASA'nın Yenilikçi Gelişmiş Konseptler programının bir parçası olarak, ünlü uzay ajansı bir proje üzerinde çalışmak "cobot" adı verilen bir grup robotun etrafında dönüyor. Bu cobot'lar, mağaralar gibi alanları keşfetmek için bir ekip olarak çalışabilir, aynı zamanda yeni hareket türlerini mümkün kılmak için birlikte çalışabilirler. Bir gün NASA bunların diğer gezegenleri keşfetmek için kullanılabileceğini umuyor.

Bu yaklaşımlar inanılmaz derecede heyecan verici. Ancak her iki örnekte de kullanılan robotlar birbirinin aynısıdır. Durum böyle olmak zorunda değil. Aslında birçok senaryoda robot ekiplerinin oldukça farklı becerilere sahip robotlardan oluşması daha yararlı olabilir. Bilirsiniz, insanlardan oluşan verimli ekipler gibi.

Örneğin, doğal bir afetin ardından arama ve kurtarma görevinde birlikte çalışan işbirliğine dayalı robot ekipleri düşünün. Bu zaten olan bir şey aktif olarak araştırılıyor insan kurtarıcıları göndermenin doğasında olan tehlike nedeniyle. Ancak aynı robotun birden fazla ünitesine sahip olmak, belirli kurtarma operasyonlarında şüphesiz faydalı olabilir. farklı becerilere sahip robotları bir araya getirebilmek daha da fazlasını kanıtlayabilir değerli.

Gelişmiş optik yeteneklere sahip izci tipi bir robotu, molozları yoldan çekmek veya kurbanlara yiyecek ve su getirmek için orada olan daha ağır bir robotla birlikte kullandığınızı hayal edin. Birden fazla robot türünü bir arada kullanma yeteneği, şu anda araştırılan bir şeydir. DARPA'nın Yeraltındaki Büyük Mücadelesi. Yarışmaya katılanların yer altı ortamlarını keşfedebilecek otonom robotlar geliştirmeleri gerekiyor. Tek bir robot türüyle sınırlı olmak yerine, dört ayaklı köpeklerden ilham alan robotlardan uçan dronlara kadar çok sayıda makine türünden oluşan etiket ekipleri oluşturabilirler.

Her şey kontrolle ilgili

Bir takımda çalışmış olan herkesin bileceği gibi, konu hedef belirlemeye geldiğinde liderlik elbette büyük bir sorudur. Konu robotlara gelince, bu daha az endişe verici değil ve birden fazla olası cevap var.

BILL-E projesinde araştırmacı olan Benjamin Jenett, "Dağıtılmış kontrol mimarisinin aksine merkezileştirilmiş bir kontrol mimarisi kullanıyoruz" dedi. "Bu, tek bir varlığın, bu durumda bir dizüstü bilgisayarın, yapım sırasını ve robot yol planlamasını hesapladığı ve mobil robotlara kablosuz olarak komutlar gönderdiği anlamına geliyor. Robotlar daha sonra sınırlı sayıda geri bildirim algılamasıyla, önceden belirlenmiş küçük bir dizi hareketten (adım, dönüş, kaldırma, yerleştirme) oluşan bu yolu yürütür.

Jenett, her şey önceden programlandığı için bu tür merkezi kontrol mimarisinin en iyi sonuçları daha kolay elde edebileceğini belirtiyor. Bu durumda bahsettiği “tek varlık” bir şantiyedeki proje yöneticisi gibidir: planlama her şeyi önceden ve ekibin her üyesinin ne olması gerektiğini bildiğinden emin olmak yapmak. Ancak tek bir hata noktasına karşı savunmasız hale getirdiğinden mükemmel bir çözüm değildir. Sonuç olarak Jenett, ekibin gelecek için dağıtılmış kontrol sistemlerini araştırdığını söyledi.

"Bu, robotlardan daha fazla özerklik (yani algılama ve karar verme) gerektiriyor" dedi. "Ancak donanımımızın, bu değişiklikleri bu çalışmanın gelecek aşamalarına dahil edecek şekilde kolayca değiştirilebileceğini düşünüyoruz."

Bu zorluk önümüzdeki yıllarda da devam edecek. Birden fazla robotun birbiriyle konuşmasını sağlamak, oldukça karmaşık bir sorundur ve bol miktarda önceden planlama gerektirir. Ancak sürü zekasındaki gelişmeler, robotların belirli uygulamalarda dağıtılmış zeka biçimleriyle birlikte çalışmasına da olanak tanıyacak. Her kuşun en yakın komşusuna tepki verdiği ancak hiçbir kuşun sürüyü yönetmediği bir kuş sürüsü gibi, bu da çok büyük bir potansiyele sahiptir. Özellikle doğaçlama stratejileri söz konusu olduğunda.

Hikayenin sadece başlangıcı

Şu anda hâlâ bu özel yolculuğun başlangıcındayız. İşyerinde insanlar ve robotlar arasındaki işbirlikleri gibi, işbirlikçi robot ekipleri de büyük ölçüde araştırma laboratuvarlarının alanı olmaya devam ediyor. Ama bu böyle kalmayacak.

Herşeyin gösterdiği gibi Starship Technologies'in teslimat robotları ANYbotics'e HERHANGİ bir petrol sondaj platformu inceleme roboturobotlar günlük yaşamın bir parçası haline geliyor. Ve şu anda şirketlerin görevleri yerine getirmek için bir veya iki robot kullandığı yerlerde bu sayının artması kaçınılmazdır.

Bu yüzden hepimizin iyiliği için iyi geçinmeye başlasalar iyi olur.

Editörlerin Önerileri

• Her türlü insan atışını mükemmel şekilde taklit edebilen, oyunun kurallarını değiştiren atış robotuyla tanışın
• Komik formül: Makine tarafından üretilen mizah neden yapay zekanın kutsal kâsesidir?
• Kısmen Terminatör, kısmen Sarsıntılar: Bu robotik solucan kumda yüzebilir
• Bilimin sesi: Mars keşfinde neden ses bir sonraki sınırdır?
• Gelişen, kendini kopyalayan robotlar burada – ancak bir ayaklanma konusunda endişelenmeyin