Кога армиските колонии на мравки бараат храна или залихи во шумата, тие често наидуваат на географски празнини што поединечните мравки не можат да ги надминат.
Така, тие градат мостови користејќи самите себе наместо гранчиња или лисја. Без јасен водач задолжен, инсектите некако одлучуваат да ги спојат нивните тела за да формираат жив мост што им овозможува на некои од мравките да поминат и да стигнат до објектот.
Ова е рој интелигенција, често позната како рој вештачка интелигенција. Фразата се однесува на координирано, децентрализирано колективно однесување на биолошки или вештачки агенси кои дејствуваат заедно за да ги постигнат целите.
Медоносните пчели користат рој интелигенција кога испраќаат „пчели извидници“ за да лоцираат потенцијални нови колонии. Кога птиците мигрираат во живеалиштата и формираат јата за да бараат храна, тие се совршен пример за тоа.
Дополнително, рибите го користат за да создадат школки, што им дава илјадници очи наместо само две за да внимаваат на предаторите. Со други зборови, во бројките има моќ и интелигенција.
Дисциплината на рој роботи, која се обидува да изгради групи на основни роботи кои работат заедно на автономен начин за да ги извршуваат задачите што секој од поединечните роботи веројатно не може да ги исполни сам, е мотивирана од овие колективни однесувања на животни.
Ројните роботи можат да завршат комплицирани задачи без да бидат скапи или многу софистицирани.
Наместо тоа, основните директиви како „напредување кон извор на светлина“ може да бидат доделени со алгоритми на секој поединечен робот. Потоа, преку интеракциите на роботите, може да се развијат софистицирани однесувања.
Но, во други ситуации, на роботите им е потешко да ги покажат овие појавни карактеристики.
Оваа статија внимателно ќе ја испита роботиката на ројот, вклучувајќи ги нејзините карактеристики, апликации и многу повеќе.
Што е Swarm Robotics?
Рој роботиката е студија за тоа колку едноставни по структура и однесување би можеле да се изградат роботи за да се осигура дека посакуваното колективно однесување произлегува од локалните интеракции помеѓу роботите и интеракциите помеѓу роботите и нивната околина.
Рој роботиката, едноставно кажано, е употреба на многу роботи кои работат заедно за да ги решат проблемите преку развивање на поволни структури и однесувања како оние што се гледаат во природните системи како роеви пчели, птици или риби.
Идеите за рој интелигенција, или колективното однесување на децентрализирани, самоорганизирани системи, се основата на практичната дисциплина на роботиката на ројот (природна или вештачка).
Истражувањето за интелигенцијата на ројот е под силно влијание на биолошките системи што се гледаат во природата, како што се колониите на мравки, рибните школки, јата птици итн.
Овие видови природни роеви содржат поединци со многу ограничени вештини и мало општо разбирање за активноста или заедницата.
Сепак, истражувачите покажаа дека овие роеви можат да покажат многу сложено и интелигентно групно однесување преку локалниот контакт со нивните најблиски соседи и поврзаното пренесување на информации.
Рој роботиката ги вклучува овие карактеристики и откритија. Целта е да се создадат роботи кои сами по себе имаат исклучително основни структури и однесувања и не се способни да ја извршат потребната активност.
Овие едноставни роботи, сепак, комуницираат и работат заедно како група или рој за да ја извршат потребната задача, што резултира со формирање на комплицирано, практично однесување на ројот.
Ројните роботи моментално се користат и во воени и во истражувачки активности. Тие наскоро може да бидат присутни во секторите како рударството и земјоделството.
Како функционираат роботите Swarm?
Ројните роботи често мерат многу помалку од стандардните автономни роботи (иако не ни приближно мали како нанобот).
За да се заврши задачата, рој роботи, чија големина може да варира од неколку десетици до над илјада, мора да работат заедно беспрекорно.
Ова се постигнува со користење на тип на организација позната како „рој интелигенција“, која промовира високо ниво на флексибилност во систем составен од многу поединци, но контролиран од ниту еден од нив.
Ова се заснова на биолошки принципи кои се забележани кај стадата на одредени инсекти, животни, јата птици, па дури и кај школките риби.
Ројните роботи во суштина се обидуваат да ги имитираат способностите на овие суштества да прикажат колективна активност како одговор на надворешната стимулација и со цел да ја завршат задачата.
Високиот степен на вишок на машината му овозможува на роботскиот рој да работи на сличен начин, што значи дека загубата на еден или дури неколку роботи нема значително да влијае на способноста на ројот да функционира како целина.
Поради ова, роботите во рој можат да бидат опширно распоредени во низа ситуации и динамично да се дистрибуираат себеси за да ја завршат задачата и покрај предизвиците поставени на нивниот пат.
Карактеристики на Swarm Robots
- Ројот на роботите мора да биде самодоволен и способен да открие и да реагира на околината.
- Ројот треба да биде хомоген; може да има неколку групирања, но не треба да има прекумерна количина од нив.
- Секоја задача што треба да ја изврши рој роботи како единица мора да биде поддржана од доволен број роботи.
- Од сите роботи се бара да имаат само локални способности за сензори и комуникација со соседите на нивните партнери. Ова гарантира дека координацијата на ројот е раширена и дека системот е скалабилен.
- Секој робот во ројот мора да биде неспособен и неефикасен во однос на постигнувањето на својата примарна цел; така, тие мора да работат заедно за да бидат успешни и да ги зголемат перформансите.
апликации
Се надеваме дека ќе можеме да решиме некои од најпредизвикувачките проблеми со кои се соочуваме во моментов благодарение на роботите. Можат да аплицираат човечката креативност на речиси секоја околност благодарение на нивниот капацитет да се размери и да се приспособат на која било средина.
На пример, има многу истражувања за тоа како потенцијална стратегија за поддршка на неуспешните екосистеми во услови на климатски промени и други природни катастрофи.
Ројната роботика има потенцијал да се зголеми за да произведе синтетички пчели и инсекти кои би можеле да ги опрашуваат посевите и другите важни растенија за да го обезбедат нивниот опстанок и да избегнат катастрофална катастрофа.
Задачите што треба да се завршат на огромни или неструктурирани локации каде што нема инфраструктура што може да се искористи за управување со роботите, како што се нема пристапна комуникациска мрежа или глобален систем за локализација, се уште еден можен домен на апликација за рој роботика.
Роеви од роботи може да се користат за вакви задачи бидејќи тие можат да функционираат независно без помош на инфраструктура или надворешна координација.
Подводни или вонземски планетарни истражувања, мониторинг, деминирање и пребарување и спасување се неколку примери на работни места во неструктурирани и огромни средини.
Дополнително, беше предложено дека техниките за роботика на рој може да се користат за речиси целосно да ги заменат конвенционалните сили.
Во форма на автономни беспилотни летала, роботите веќе се широко користени од неколку воздушни сили ширум светот, а американската морнарица експериментираше со роботски флоти кои можат веднаш да реагираат на заканите.
За среќа, постојат и други, многу побенигни апликации за оваа технологија. Употребата на роботи рој за управување со мрежа од копнени или воздушни возила или за изградба на робусна истражувачка мисија може да го отвори патот за автономни возила.
Заклучок
Сумирајќи, Swarm Robotics се развива и расте, а карактеристиките како автономија на роботот, децентрализирана контрола, капацитет за групно одлучување, висока толеранција на грешки итн. ја прават Swarm Robotics добро прилагодена за решавање на практични прашања.
Идните употреби на роботиката со рој ќе вклучуваат насочена испорака на материјали, прецизно земјоделство, 3D печатење во рој, надзор, одбрана, операции за пребарување и спасување и многу повеќе.
Да се направи производствениот процес на ројот економски исплатлив и да се развие сигурен пристап за конструирање на контролниот алгоритам за секој член на ројот се два од клучните проблеми што мора да се надминат на тој пат.
Оставете Одговор