Исследователи говорят, что в будущем рои роботов могут помочь нам в выполнении задач от поиска и спасения до сельского хозяйства.

Представьте себе, что есть стая воздушных роботов, ищущих потерянного путешественника, например. Они должны покрывать большую площадь удаленного куста, и центральный командир не будет работать, потому что они так раскинуты.

Таким образом, вместо этого роботы работают совместно, чтобы рассчитать лучший способ укрытия и обыска этой большой площади точно и быстро.

«Мы надеемся когда-нибудь создать роботизированный рой, который сможет выступать и танцевать, как стая скворцов…»

Этот сценарий меньше Black Mirror чем это звучит, и больше о сосредоточении внимания на практических решениях для задач, которые трудны для людей, говорит Эйрли Чэпмен из Мельбурнской школы инженерии.

Описывая фокус своего исследования в области мехатронной инженерии, Чепмен говорит, что «она сосредоточена на робототехнике с несколькими транспортными средствами или на множестве роботов, работающих вместе для достижения общей цели».

Инженеры мехатроники исследуют разработки в области автоматизации и производства, смешивая различные инженерные дисциплины. И это может включать в себя создание интеллектуальных машин, которые знают свое окружение и могут принимать автономные решения.

Чепмен специально работает в области робототехники с несколькими транспортными средствами или роями. Используя комбинацию механической, электрической и программной инженерии для создания роботов, Чепмен затем программирует транспортные средства, используя алгоритмы, чтобы реагировать и мыслить автономно.

Многие боты лучше, чем один

«Преимущество использования множества небольших беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) вместо одного большого, особенно для таких работ, как очистка от разлива нефти, мониторинг окружающей среды или поиск выживших после обрушения шахты», - говорит Чепмен.

«Это называется взаимодействие человека с роем».

Мало того, что существует элемент избыточности для небольших транспортных средств - потеря одного небольшого БПЛА из группы является меньшей проблемой, чем потеря одного большого БПЛА, - но есть и преимущества реализации. С одной стороны, есть улучшенная возможность покрытия и сниженная стоимость.

«Рой дешевых маленьких роботов, каждый из которых обладает небольшими возможностями, может заменить одного дорогостоящего робота с большими возможностями», - говорит она.

В Австралии БПЛА в настоящее время используются для сельскохозяйственного мониторинга, а также для серфинга и спасения в океане, что означает более быстрое выполнение работы, что особенно важно для чувствительных ко времени применений.

В настоящее время для спасательных операций обученный спасатель должен летать на БПЛА. Но не будет ли легче, если БПЛА сможет работать автономно, что позволит избежать отвлечения спасателя от сферы их знаний, добавив еще одну пару «глаз», наблюдающих за пловцами в прибое?

Но иногда смертельный прибой в Австралии - это всего лишь одна опасность, которую могут отслеживать Чепмен и ее коллеги-роботы.

«В кустарном пожаротушении автономные системы могут работать совместно с людьми. Стая летательных аппаратов может поддерживать пожарных, предоставляя важную информацию об изменяющихся условиях пожара.

«По мере того, как пожарные движутся с фронтом огня, стадо может двигаться согласованно, лучше позиционируя себя для сбора и передачи более важной информации. Это называется взаимодействием человека и роя », - говорит Чепмен.

Решение проблем просто

Хотя это может показаться пугающим с технологической точки зрения, Чепмен говорит, что часть ее работы заключается в том, чтобы сообщать «легко понятные решения действительно сложных проблем». И она использует этот навык, чтобы получить выгоду обратно в реальные результаты, в прибое, на ферму и в пустыне.

Потенциал работы Чепмена по оказанию влияния на различные отрасли промышленности также весьма широк, включая аэрокосмическую и оборонную промышленность, критически важную инфраструктуру и логистику, сельскохозяйственную робототехнику и даже автоматизацию в горнодобывающей промышленности. И это восходит к ее цели удаления человеческого элемента из «скучных, грязных и опасных заданий».

В то время как ее исследования смотрят в будущее, вдохновение Чепмена также исходит от природы.

«Я всегда основывался на математике. Возможность посмотреть что-нибудь выступить и потанцевать под вашу математику очень захватывающая. Вы можете посмотреть на роение рыб или стаю птиц, и вы можете написать то же уравнение для роботов », - говорит она.

Но Чепмен говорит, что также появляется все больше возможностей для взаимодействия человека и робота и сотрудничества - объединения сил для решения больших задач общества.

Объединяться

«В будущем БПЛА станут более незаметными, выступая в качестве сборщиков больших данных», - говорит Чепмен. «Меньшие транспортные средства будут основным компонентом здесь, тихо собирая в режиме реального времени информацию с высоты птичьего полета, критически важную для взаимосвязанных систем, чтобы работать хорошо в совокупности».

«Эти роботы могут предоставить нам надежные данные, которые расширяют наши знания о мире. Например, точный полив сельскохозяйственных культур может дать нам более точные карты эрозии земель, состояния здоровья сельскохозяйственных культур и расхода воды, а также минимизировать потребление воды », - говорит она.

Итак, роботы и люди работают вместе.

Чепмен говорит, что эта взаимосвязанность - это тенденция, которую мы увидим в развитии будущего. Независимо от того, используют ли они роботов для повышения эффективности скоординированных действий в случае аварийного восстановления или для улучшения взаимосвязанных транспортных сетей, потенциал робототехники с несколькими транспортными средствами для помощи людям неограничен.

«Мы надеемся в один прекрасный день создать роботизированный рой, который сможет выступать и танцевать, как стая скворцов, - с помощью математики и техники».

Источник: Прю Гильдея для Университет Мельбурна

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon