În viitor, roiurile de roboți ne-ar putea ajuta să îndeplinim sarcini de la căutare și salvare până la agricultură, spun cercetătorii.

Imaginați-vă că există o turmă de roboți aerieni care caută un excursionist pierdut, de exemplu. Trebuie să acopere o suprafață mare de tufișuri îndepărtate și un comandant central nu va funcționa, deoarece sunt atât de răspândite.

Deci, în schimb, roboții lucrează în cooperare pentru a calcula cel mai bun mod de a acoperi și căuta această zonă mare cu precizie și rapiditate.

„Sperăm să creăm într-o zi un roi robot care să poată cânta și dansa ca o turmă de grauri ...”

Acest scenariu este mai mic Oglinda neagra decât pare, și mai mult despre concentrarea pe soluții practice pentru locuri de muncă dificil de realizat de oameni, spune Airlie Chapman de la Melbourne School of Engineering.

Descriind accentul cercetării sale în ingineria mecatronică, Chapman spune că „se concentrează pe robotica multi-vehicul sau pe mulți roboți care lucrează împreună pentru a atinge un obiectiv comun”.

Inginerii Mecatronici explorează evoluțiile în automatizare și producție - amestecând multiple discipline de inginerie. Și poate implica crearea de mașini inteligente care conștientizează mediul înconjurător și pot lua decizii autonome.

Chapman lucrează în mod special în domeniul roboticii cu mai multe vehicule sau roi. Folosind o combinație de inginerie mecanică, electrică și software pentru a construi roboții, Chapman apoi programează vehiculele folosind algoritmi pentru a reacționa și a gândi autonom.

Mulți roboți sunt mai buni decât unul

„Există avantaje în utilizarea multor vehicule aeriene fără pilot (UAV) mai mici în locul unuia mare, în special pentru locuri de muncă cum ar fi curățarea unei scurgeri de petrol, monitorizarea mediului sau căutarea supraviețuitorilor unui colaps de mină”, spune Chapman.

„Aceasta se numește interacțiune om-roi”.

Nu numai că există elementul de redundanță la vehiculele mai mici - pierderea unui UAV mic dintr-un grup este mai puțin o problemă decât pierderea unui singur UAV mare - dar există și beneficiile implementării. În primul rând, există capacitatea de acoperire îmbunătățită și costurile reduse.

„Un roi de roboți mici ieftini, fiecare cu capacități reduse, poate înlocui un robot costisitor, extrem de capabil”, spune ea.

În Australia, UAV-urile sunt acum utilizate pentru monitorizarea agricolă, precum și pentru navigație și salvare în ocean, ceea ce înseamnă că treaba este mai rapidă, ceea ce este deosebit de important pentru aplicațiile sensibile la timp.

În prezent, pentru operațiunile de salvare, un salvator instruit trebuie să zboare cu UAV-ul. Dar nu ar fi mai ușor dacă UAV-ul ar putea funcționa autonom, ceea ce evită îndepărtarea salvatorului de zona de expertiză, adăugând în același timp o altă pereche de „ochi” care urmăresc înotătorii în surf?

Dar surful uneori mortal al Australiei este doar un pericol pe care Chapman și roboții colegilor săi îl pot monitoriza.

„În cadrul operațiunilor de stingere a incendiilor, sistemele autonome pot funcționa împreună cu oamenii. O turmă de vehicule aeriene ar putea sprijini pompierii oferind informații critice cu privire la schimbarea condițiilor de incendiu.

„Pe măsură ce pompierii se mișcă cu fața de incendiu, turma se poate mișca concertat, poziționându-se mai bine pentru a aduna și retransmite informații mai semnificative. Aceasta se numește interacțiune om-roi ”, spune Chapman.

Rezolvarea problemelor pur și simplu

Deși poate părea intimidant din punct de vedere tehnologic, Chapman spune că o parte a sarcinii sale este să comunice „soluții ușor de înțeles la probleme cu adevărat complexe”. Și folosește această abilitate pentru a aduce beneficiile înapoi în rezultatele lumii reale, în surf, la fermă și în pustie.

Potențialul activității lui Chapman de a avea impact asupra mai multor industrii este, de asemenea, de mare amploare, inclusiv în domeniul aerospațial și de apărare, infrastructură și logistică critică, robotică agricolă și chiar automatizare în minerit. Și se întoarce la obiectivul ei de a elimina elementul uman din „sarcini plictisitoare, murdare și periculoase”.

În timp ce cercetările sale privesc spre viitor, inspirația lui Chapman vine și din natură.

„Am fost întotdeauna foarte bazat pe matematică. Posibilitatea de a privi ceva interpretând și dansând la matematică este foarte interesantă. Puteți privi roiul de pești sau o turmă de păsări și puteți scrie aceeași ecuație pentru roboți ”, spune ea.

Dar Chapman spune că există și o oportunitate tot mai mare de interacțiune și colaborare om-robot - combinând forțe pentru a rezolva marile provocări ale societății.

Echipa

„În viitor, UAV-urile vor deveni mai puțin vizibile, acționând ca colecționari de date mari”, spune Chapman. „Vehiculele mai mici vor fi o componentă centrală aici, colectând în liniște în timp real informațiile critice pentru ca sistemele interconectate să funcționeze bine în ansamblu.”

„Acești roboți ne-ar putea furniza date fiabile care ne sporesc cunoștințele despre lume. Udarea precisă a culturilor, de exemplu, ne-ar putea furniza hărți mai precise ale eroziunii solului, sănătății culturilor și scurgerii apei, reducând în același timp consumul de apă ”, spune ea.

Deci, roboții și oamenii lucrează împreună.

Această interconectivitate este ceva ce Chapman spune că este o tendință pe care o vom vedea în creștere în ingineria viitorului. Fie că se folosește roboți pentru a îmbunătăți eficiența salvărilor coordonate în recuperarea în caz de dezastru sau pentru îmbunătățirea rețelelor de transport interconectate, potențialul roboticii cu mai multe vehicule pentru a ajuta oamenii este nelimitat.

„Sperăm să creăm într-o zi un roi robotizat care să poată cânta și dansa ca o turmă de grauri - totul prin matematică și inginerie.”

Sursa: Prue Gildea pt Universitatea din Melbourne

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon