Στο μέλλον, σμήνη ρομπότ θα μπορούσαν να μας βοηθήσουν να εκτελέσουμε εργασίες από την αναζήτηση και τη διάσωση έως τη γεωργία, λένε οι ερευνητές.

Φανταστείτε ότι υπάρχει ένα κοπάδι από εναέρια ρομπότ που αναζητούν έναν χαμένο πεζοπόρο, για παράδειγμα. Πρέπει να καλύψουν μια μεγάλη περιοχή απομακρυσμένων θάμνων και ένας κεντρικός διοικητής δεν θα λειτουργήσει επειδή είναι τόσο απλωμένα.

Έτσι, αντ' αυτού, τα ρομπότ συνεργάζονται για να υπολογίσουν τον καλύτερο τρόπο κάλυψης και αναζήτησης αυτής της μεγάλης περιοχής με ακρίβεια και ταχύτητα.

«Ελπίζουμε μια μέρα να δημιουργήσουμε ένα ρομποτικό σμήνος που θα μπορεί να παίζει και να χορεύει σαν ένα κοπάδι από ψαρόνια…»

Αυτό το σενάριο είναι λιγότερο Μαύρος Καθρεφτής από όσο ακούγεται, και περισσότερο για την εστίαση σε πρακτικές λύσεις για δουλειές που είναι δύσκολο να κάνουν οι άνθρωποι, λέει η Airlie Chapman από τη Σχολή Μηχανικών της Μελβούρνης.

Περιγράφοντας το επίκεντρο της έρευνάς της στη μηχατρονική μηχανική, η Chapman λέει ότι «επικεντρώνεται στη ρομποτική πολλαπλών οχημάτων ή σε πολλά ρομπότ που συνεργάζονται για την επίτευξη ενός κοινού στόχου».

Οι μηχανικοί της Μηχατρονικής διερευνούν τις εξελίξεις στον αυτοματισμό και την κατασκευή - συνδυάζοντας πολλαπλούς κλάδους της μηχανικής. Και μπορεί να περιλαμβάνει τη δημιουργία έξυπνων μηχανών που έχουν επίγνωση του περιβάλλοντός τους και μπορούν να λαμβάνουν αυτόνομες αποφάσεις.

Ο Chapman εργάζεται ειδικά στον τομέα της ρομποτικής πολλαπλών οχημάτων, ή σμήνους. Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό μηχανικής, ηλεκτρικής και μηχανικής λογισμικού για την κατασκευή των ρομπότ, ο Chapman προγραμματίζει τα οχήματα χρησιμοποιώντας αλγόριθμους για να αντιδρούν και να σκέφτονται αυτόνομα.

Πολλά bots είναι καλύτερα από ένα

«Υπάρχουν οφέλη από τη χρήση πολλών μικρότερων μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAV) στη θέση ενός μεγάλου, ιδιαίτερα για εργασίες όπως ο καθαρισμός μιας πετρελαιοκηλίδας, η περιβαλλοντική παρακολούθηση ή η αναζήτηση επιζώντων από κατάρρευση ορυχείου», λέει ο Chapman.

«Αυτό ονομάζεται αλληλεπίδραση ανθρώπου-σμήνους».

Όχι μόνο υπάρχει το στοιχείο του πλεονασμού με μικρότερα οχήματα - η απώλεια ενός μικρού UAV από μια ομάδα είναι λιγότερο πρόβλημα από την απώλεια ενός μόνο μεγάλου UAV - αλλά υπάρχουν και τα οφέλη της εφαρμογής. Πρώτον, υπάρχει η βελτιωμένη ικανότητα κάλυψης και το μειωμένο κόστος.

«Ένα σμήνος από φθηνά μικρά ρομπότ, το καθένα με μικρή ικανότητα, μπορεί να αντικαταστήσει ένα δαπανηρό ρομπότ υψηλής ικανότητας», λέει.

Στην Αυστραλία, τα UAV χρησιμοποιούνται πλέον για γεωργική παρακολούθηση καθώς και για σερφάρισμα και διάσωση στον ωκεανό, πράγμα που σημαίνει ότι η δουλειά γίνεται πιο γρήγορα, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για εφαρμογές ευαίσθητες στο χρόνο.

Επί του παρόντος, για επιχειρήσεις διάσωσης, ένας εκπαιδευμένος ναυαγοσώστης χρειάζεται να πετάξει το UAV. Αλλά δεν θα ήταν ευκολότερο εάν το UAV μπορούσε να λειτουργήσει αυτόνομα, γεγονός που αποφεύγει να απομακρύνει το σωσίβιο από τον τομέα εξειδίκευσής του, ενώ προσθέτει ένα άλλο ζευγάρι «μάτια» που παρακολουθούν κολυμβητές στο σερφ;

Αλλά το μερικές φορές θανατηφόρο σερφάρισμα της Αυστραλίας είναι μόνο ένας κίνδυνος που η Chapman και τα ρομπότ των συναδέλφων της θα μπορούσαν να παρακολουθήσουν.

«Στις επιχειρήσεις πυρόσβεσης σε θάμνους, τα αυτόνομα συστήματα μπορούν να λειτουργήσουν σε συνδυασμό με τους ανθρώπους. Ένα σμήνος εναέριων οχημάτων θα μπορούσε να υποστηρίξει τους πυροσβέστες παρέχοντας κρίσιμες πληροφορίες για τις μεταβαλλόμενες συνθήκες πυρκαγιάς.

«Καθώς οι πυροσβέστες κινούνται με το μέτωπο της φωτιάς, το κοπάδι μπορεί να κινηθεί συντονισμένα, τοποθετώντας καλύτερα τον εαυτό του για να συλλέξει και να μεταδώσει πιο σημαντικές πληροφορίες. Αυτό ονομάζεται αλληλεπίδραση ανθρώπου-σμήνους», λέει ο Chapman.

Επίλυση προβλημάτων απλά

Αν και μπορεί να ακούγεται τεχνολογικά τρομακτικό, η Chapman λέει ότι μέρος της δουλειάς της είναι να επικοινωνεί «εύκολα κατανοητές λύσεις σε πραγματικά πολύπλοκα προβλήματα». Και χρησιμοποιεί αυτή την ικανότητα για να επαναφέρει τα οφέλη σε πραγματικά αποτελέσματα, στο σερφ, στη φάρμα και στην ερημιά.

Η δυνατότητα για το έργο του Chapman να επηρεάσει πολλές βιομηχανίες είναι επίσης εκτεταμένη, συμπεριλαμβανομένης της αεροδιαστημικής και της άμυνας, των κρίσιμων υποδομών και της εφοδιαστικής, της γεωργικής ρομποτικής, ακόμη και της αυτοματοποίησης στην εξόρυξη. Και πηγαίνει πίσω στον στόχο της να αφαιρέσει το ανθρώπινο στοιχείο από «βαριές, βρώμικες και επικίνδυνες εργασίες».

Ενώ η έρευνά της κοιτάζει στο μέλλον, η έμπνευση της Chapman προέρχεται επίσης από τη φύση.

«Πάντα βασιζόμουν πολύ στα μαθηματικά. Η ευκαιρία να παρακολουθήσετε κάτι να παίζει και να χορεύετε με τα μαθηματικά σας είναι πολύ συναρπαστική. Μπορείτε να κοιτάξετε τα ψάρια που σωρεύουν ή ένα κοπάδι πουλιών και μπορείτε να γράψετε την ίδια εξίσωση για τα ρομπότ», λέει.

Ωστόσο, ο Chapman λέει ότι υπάρχει επίσης μια αυξανόμενη ευκαιρία για αλληλεπίδραση και συνεργασία ανθρώπου-ρομπότ - συνδυάζοντας δυνάμεις για την επίλυση των μεγάλων προκλήσεων της κοινωνίας.

Ομαδοποίηση

«Στο μέλλον, τα UAV θα γίνουν πιο δυσδιάκριτα, λειτουργώντας ως συλλέκτες μεγάλων δεδομένων», λέει ο Chapman. «Τα μικρότερα οχήματα θα είναι ένα βασικό συστατικό εδώ, συλλέγοντας αθόρυβα σε πραγματικό χρόνο πληροφορίες που είναι κρίσιμες για τα διασυνδεδεμένα συστήματα να έχουν καλή απόδοση συνολικά».

«Αυτά τα ρομπότ θα μπορούσαν να μας παρέχουν αξιόπιστα δεδομένα που αυξάνουν τις γνώσεις μας για τον κόσμο. Το πότισμα ακριβείας των καλλιεργειών, για παράδειγμα, θα μπορούσε να μας παρέχει πιο ακριβείς χάρτες της διάβρωσης του εδάφους, της υγείας των καλλιεργειών και της απορροής των υδάτων, ελαχιστοποιώντας ταυτόχρονα τη χρήση του νερού», λέει.

Έτσι, ρομπότ και άνθρωποι συνεργάζονται.

Αυτή η διασυνδεσιμότητα είναι κάτι που ο Chapman λέει ότι είναι μια τάση που θα δούμε να αυξάνεται στη μηχανική του μέλλοντος. Είτε πρόκειται για τη χρήση ρομπότ για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των συντονισμένων διασώσεων στην ανάκαμψη από καταστροφές είτε για τη βελτίωση των διασυνδεδεμένων δικτύων μεταφοράς, η δυνατότητα της ρομποτικής πολλαπλών οχημάτων να βοηθήσει τους ανθρώπους είναι απεριόριστη.

«Ελπίζουμε να δημιουργήσουμε μια μέρα ένα ρομποτικό σμήνος που θα μπορεί να παίζει και να χορεύει σαν ένα κοπάδι ψαρονιών – όλα μέσα από τα μαθηματικά και τη μηχανική».

Πηγή: Prue Gildea for Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης

Σχετικά βιβλία

at InnerSelf Market και Amazon