Kilobots: машины, работающие в стае

t2s-guardian-swarm-roboticsИсследования умения роботов работать друг с другом, синхронизироваться и совместно выполнять задания оператора находятся еще на своей начальной стадии. Изучить групповое поведение больших роботов пока не представляется возможным, ведь для этого понадобятся немалые средства. Но вот пару роботов – модели DARwIn-OP – обучить сотрудничеству все-таки удалось. Ученые же из исследовательской лаборатории Self Organizing Systems Research Group в Гарвардском университете (Harward) нашли способ изучать групповое поведение роботов – пока что на стайке крошечных ботов размером с монету и под названием Kilobots.

Малыши Kilobots представляют собой простейшие системы. В основу на тонких ножках встроены микросхемы и инфракрасные контроллеры, через которые и происходит коммуникация ботов друг с другом и с оператором. Стоит каждый из таких крошек не более $14 и собирается в считанные минуты. Так что в данном случае изучение группового поведения роботов представляется вполне возможным и доступным проектом. Естественно, одной из особенностей Kilobots является то, что они не созданы для работы в одиночку. Даже сотни, наверное, будет маловато, ученые планируют управлять тысячами таких ботов – конечно же, в рамках различных проектов.

Примеры такого вида робототехники как «swarm robotics», то есть, роя, стаи роботов, уже известны нам. Один из них – проект компании Disney в сотрудничестве с ETH Zurich. В его рамках крошечные роботы научились собираться в геометрические фигуры на базе некоего алгоритма. Но на самом деле, проект Disney сложно назвать роем роботов, ведь механизмов, задействованных в составлении фигур, не так уж и много. Необходимо различать просто группу роботов, совместно работающую над заданием, и действительно стаю роботов. Роем группа ботов становится, когда наблюдатель не может с первого взгляда посчитать, сколько механизмов трудится над задачей.

Сфер применения огромных роев роботов существует немало. Но в работе с ними есть две большие преграды. Это программирование и зарядка. Если ученые не найдут способа эффективно решать данные вопросы (то есть, не в рамках индивидуального подхода к каждому из ботов), то и результаты работы роя роботов будут не настолько высокими, при учете затраченных усилий. В ситуации же с Kilobots, их всех можно запрограммировать одновременно – благодаря тому самому инфракрасному контроллеру. Для подзарядки же их нужно просто разместить между двумя проводящими поверхностями.

Основная идея проекта заключается в том, что каждое взаимодействие с роем роботов должно быть расширяемым. То есть, при увеличении количества Kilobots время общения, передачи и восприятия ими данных не увеличивается.

Еще одним препятствием для проведения исследований с роем роботов может стать их стоимость. Именно поэтому Kilobots настолько дешевые. Тысячи роботов можно собрать по вполне доступной для исследовательского проекта цене. До нынешнего момента это было просто невозможно.

В целом, люди, которые хотят экспериментировать с большими стаями мини-роботов, тренируются на компьютерных симуляторах. Однако пришло время проводить подобные эксперименты и в реальности. Именно благодаря таким открытиям как Kilobots подобные исследования и становятся возможными и, что не менее важно, доступными.

На данный момент члены лаборатории Self Organizing Systems Research Group планируют увеличить рой до 1024 единиц Kilobots. Тогда и начнут проводиться эксперименты по самостоятельной починке ботов и коллективной транспортировке предметов.

При копировании материала ссылка на сайт robotor.ru обязательна.