Swermrobotte help selfbestuurmotors om botsings te vermy

Die topprioriteit vir maatskappye wat selfbesturende voertuie ontwikkel, is dat hulle veilig kan navigeer en vermy om te bots of verkeersknope te veroorsaak. Noordwes-Universiteit het daardie werklikheid een stap nader gebring met die ontwikkeling van die eerste gedesentraliseerde algoritme met 'n botsingsvrye, dooiepuntvrye waarborg. 

Die algoritme is deur die navorsers getoets in 'n simulasie van 1,024 100 robotte, sowel as 'n swerm van XNUMX regte robotte in die laboratorium. Binne 'n minuut kon die robotte betroubaar, veilig en doeltreffend konvergeer om 'n voorafbepaalde vorm in minder as 'n minuut te vorm. 

Northwestern se Michael Rubenstein het die studie gelei. Hy is die Lisa Wissner-Slivka en Benjamin Slivka Professor in Rekenaarwetenskap in Northwestern se McCormick Skool vir Ingenieurswese. 

"As jy baie outonome voertuie op die pad het, wil jy nie hê hulle moet met mekaar bots of in 'n dooie punt vassit nie," het Rubenstein gesê. "Deur te verstaan ​​hoe om ons swermrobotte te beheer om vorms te vorm, kan ons verstaan ​​hoe om vlote outonome voertuie te beheer terwyl hulle met mekaar interaksie het."

Die referaat sal na verwagting in die joernaal gepubliseer word IEEE-transaksies op robotika later hierdie maand. 

Daar is 'n voordeel om 'n swerm klein robotte te gebruik in vergelyking met een groot robot of 'n swerm wat deur een robot gelei word; daar is 'n gebrek aan gesentraliseerde beheer. Gesentraliseerde beheer kan 'n groot rede vir mislukking word, en Rubenstein se gedesentraliseerde algoritme dien as 'n faalveilig. 

"As die stelsel gesentraliseer is en 'n robot ophou werk, dan misluk die hele stelsel," het Rubenstein gesê. “In 'n gedesentraliseerde stelsel is daar geen leier wat vir al die ander robotte sê wat om te doen nie. Elke robot neem sy eie besluite. As een robot in 'n swerm misluk, kan die swerm steeds die taak verrig.”

Om botsings en botsings te vermy, koördineer die robotte met mekaar. Die grond onder die robotte dien as 'n rooster vir die algoritme, en elke robot is bewus van sy posisie op die rooster as gevolg van tegnologie soortgelyk aan GPS. 

Voordat hy van een plek na 'n ander beweging onderneem, maak elke robot staat op sensors om met die ander te kommunikeer. Deur dit te doen, kan dit bepaal of ander spasies op die rooster vakant of beset is of nie. 

"Die robotte weier om na 'n plek te beweeg totdat daardie plek vry is en totdat hulle weet dat geen ander robotte na daardie selfde plek beweeg nie," het Rubenstein gesê. "Hulle is versigtig en bespreek 'n plek voor die tyd."

Die robotte is in staat om met mekaar te kommunikeer om 'n vorm te vorm, en dit is moontlik as gevolg van die bysiendheid van die robotte. 

"Elke robot kan net drie of vier van sy naaste bure waarneem," het Rubenstein verduidelik. “Hulle kan nie oor die hele swerm sien nie, wat dit makliker maak om die stelsel te skaal. Die robotte werk plaaslik om besluite te neem sonder globale inligting.”

100 robotte kan koördineer om 'n vorm binne 'n minuut te vorm, vergeleke met die uur wat dit in sommige vorige benaderings geneem het. Rubenstein wil hê dat sy algoritme in beide bestuurderlose voertuie en outomatiese pakhuise gebruik moet word. 

"Groot maatskappye het pakhuise met honderde robotte wat take soortgelyk aan wat ons robotte in die laboratorium doen," het hy gesê. "Hulle moet seker maak dat hul robotte nie bots nie, maar beweeg so vinnig as moontlik om die plek te bereik waar hulle uiteindelik 'n voorwerp aan 'n mens gee."