स्वार्म रोबोट्स स्व-ड्राइविंग कारों को टकराव से बचाने में मदद करते हैं

स्व-ड्राइविंग वाहनों को विकसित करने वाली कंपनियों के लिए सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि वे सुरक्षित रूप से नेविगेट कर सकें और दुर्घटनाओं या यातायात जाम से बच सकें। नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी ने इस वास्तविकता को एक कदम और करीब लाने के लिए पहले डिसेंट्रलाइज्ड अल्गोरिदम को विकसित किया है, जो टकराव-मुक्त और डेडलॉक-मुक्त गारंटी प्रदान करता है।

शोधकर्ताओं ने इस अल्गोरिदम का परीक्षण 1,024 रोबोटों के सिमुलेशन और प्रयोगशाला में 100 वास्तविक रोबोटों के स्वार्म में किया। एक मिनट के भीतर, रोबोट सुरक्षित, कुशल और निर्धारित आकार में बदलने में सक्षम थे।

नॉर्थवेस्टर्न के माइकल रूबेनस्टीन ने इस अध्ययन का नेतृत्व किया। वह नॉर्थवेस्टर्न के मैककॉर्मिक स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में लिसा विस्नर-स्लिवका और बेंजामिन स्लिवका प्रोफेसर हैं।

“यदि आप सड़क पर कई स्व-ड्राइविंग वाहनों को रखते हैं, तो आप नहीं चाहते कि वे एक दूसरे से टकराएं या डेडलॉक में फंस जाएं,” रूबेनस्टीन ने कहा। “हमारे स्वार्म रोबोटों को आकार बनाने के लिए नियंत्रित करने के तरीके को समझकर, हम स्व-ड्राइविंग वाहनों के बेड़े को नियंत्रित करने के तरीके को समझ सकते हैं क्योंकि वे एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं।”

इस पेपर को इस महीने के अंत में आईईईई ट्रांजैक्शन ऑन रोबोटिक्स पत्रिका में प्रकाशित किया जाने वाला है।

एक बड़े रोबोट या एक रोबोट द्वारा नेतृत्व वाले स्वार्म की तुलना में एक स्वार्म छोटे रोबोटों का उपयोग करने में एक फायदा है; इसमें केंद्रीकृत नियंत्रण की कमी है। केंद्रीकृत नियंत्रण एक बड़ा विफलता कारण बन सकता है, और रूबेनस्टीन के डिसेंट्रलाइज्ड अल्गोरिदम एक फेल-सेफ के रूप में कार्य करता है।

“यदि सिस्टम केंद्रीकृत है और एक रोबोट काम करना बंद कर देता है, तो पूरा सिस्टम विफल हो जाता है,” रूबेनस्टीन ने कहा। “एक डिसेंट्रलाइज्ड सिस्टम में, कोई नेता नहीं है जो सभी अन्य रोबोटों को बताता है कि क्या करना है। प्रत्येक रोबोट अपने निर्णय लेता है। यदि एक रोबोट स्वार्म में विफल हो जाता है, तो स्वार्म अभी भी कार्य को पूरा कर सकता है।”

टकराव और जाम से बचने के लिए, रोबोट एक दूसरे के साथ समन्वय करते हैं। रोबोटों के नीचे的地面 एक ग्रिड के रूप में कार्य करता है, और प्रत्येक रोबोट जीपीएस जैसी तकनीक के कारण ग्रिड पर अपनी स्थिति के बारे में जानता है।

एक स्थान से दूसरे स्थान पर जाने से पहले, प्रत्येक रोबोट अन्य रोबोटों के साथ संवाद करने के लिए सेंसर पर भरोसा करता है। ऐसा करके, यह निर्धारित करने में सक्षम है कि ग्रिड पर अन्य स्थान खाली या कब्जे वाले हैं या नहीं।

“रोबोट किसी स्थान पर जाने से इनकार कर देते हैं जब तक कि वह स्थान खाली न हो और जब तक वे जानते हैं कि कोई अन्य रोबोट उसी स्थान पर जाने की कोशिश नहीं कर रहा है,” रूबेनस्टीन ने कहा। “वे सावधानी से आगे की जगह आरक्षित करते हैं।”

रोबोट एक आकार बनाने के लिए एक दूसरे के साथ संवाद करने में सक्षम हैं, और यह उनकी निकट-दृष्टि के कारण संभव है।

“प्रत्येक रोबोट केवल अपने तीन या चार निकटतम पड़ोसियों को देख सकता है,” रूबेनस्टीन ने समझाया। “वे पूरे स्वार्म के पार नहीं देख सकते हैं, जो सिस्टम को स्केल करना आसान बनाता है। रोबोट स्थानीय रूप से निर्णय लेते हैं बिना वैश्विक जानकारी के।”

100 रोबोट एक मिनट के भीतर एक आकार बनाने के लिए समन्वय कर सकते हैं, जबकि पिछले दृष्टिकोणों में यह एक घंटे तक ले सकता था। रूबेनस्टीन चाहता है कि उसका अल्गोरिदम स्व-ड्राइविंग वाहनों और स्वचालित गोदामों दोनों में उपयोग किया जाए।

“बड़ी कंपनियों के पास सैकड़ों रोबोट वाले गोदाम हैं जो हमारे प्रयोगशाला में रोबोटों द्वारा किए जाने वाले कार्यों के समान कार्य करते हैं,” उन्होंने कहा। “उन्हें यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि उनके रोबोट टकराव न करें लेकिन जितनी जल्दी हो सके उस स्थान तक पहुंचें जहां वे अंततः एक मानव को एक वस्तु देते हैं।”