ロボットが協力して大きな物体を移動することができるようにエンジニアが開発

シンシナティ大学の知能ロボティクスと自律システム研究所のエンジニアたちは、ロボットが協力して大きな物体を移動することができる人工知能（AI）を開発しました。チームは、ロボットが長い棒を障害物や狭いドアの周りで移動する能力をコンピューターシミュレーションで実証しました。

シンシナティ大学工学部の博士課程の学生であるアンドリュー・バースによると、ロボットはそのような物体を移動するための適切なタスクです。

「私たちは、ロボット間の通信を可能な限り少なくしてタスクを達成しようとしました」とバースは述べました。

バースは、インテリジェントサービスロボティクスというジャーナルに掲載された研究の第一著者です。研究の共著者には、教授のマー、シンシナティ大学の博士課程の学生であるユーフェン・サン、シンシナティ大学のシニアリサーチアソシエイトであるリン・チャンが含まれます。

システムのテスト

テストでは、ロボットは互いに指示を出し合わず、タスクを実行する前に戦略を共有しませんでした。ロボットは、遺伝的ファジーロジックというタイプのAIを使用しました。これは、人間の推論を模倣するインテリジェントな制御技術です。ロボットは、正しいか誤っているかの二元的な分類を度合いによる正しいか誤っているかで置き換え、過去の結果から「学習」するために個々の解決策を修正しました。

「最終的には、10台以上のロボットが協力してプロジェクトを実行することを目指しています」とバースは述べました。 「例えば、宇宙で巨大なハビタットを建設したいとします。ロボットが多数協力して作業する必要があります。しかし、通信ネットワークに依存していて、それがダウンした場合、プロジェクト全体が失敗します」

バースによると、独立したロボットは、1台のロボットが故障してもタスクが失敗しないことを意味します。なぜなら、他のロボットが補償できるからです。

ロボットに与えられたタスクは、仮想のソファを2つの障害物の周りと狭いドアを通過させることでした。ロボットはシミュレーションで95%の確率でタスクを完了しました。ロボットの作業パートナーは、新しいシナリオで2つの未知の物体と異なる場所のターゲットドアを通過することも93%の成功率で実行しました。ロボットはほぼ同等の精度率を示し、再トレーニングは必要ありませんでした。さらに、物体のサイズなどの要因が変更されても、ロボットは同じ精度率を示しました。

「ロボットを可能な限り少ない情報で半独立的に作業させることができれば、システムを故障に対してより強固にし、大規模なグループの協力作業を容易にできます」とバースは述べました。

「私たちの長期的な目標は、複数のロボットが協力して難しいタスクを実行できるようにすることです。例えば、家具を移動するようなタスクです」とマーは述べました。

新しい機会の創出

マーによると、協力ロボットはさまざまな分野で大きな新しい機会を創出でき、新しい安全機能によりロボットの安全性を向上させることができます。

「さまざまな分野での応用はあります。将来的に、複数の人が行っている作業は、複数のロボットが行うことができます。現在、ほとんどのロボットは単独で作業しています。しかし、将来的には、人間のようにロボットが協力して作業する必要があります」とマーは述べました。

チームは、複数のロボットがタスクを完了できるように拡張可能な制御システムを開発しています。

「ロボットの数が4台や6台に突然減少したとしても、再トレーニングは必要ありません。1台か2台のロボットが故障しても、他のロボットは作業を継続できます。那が鍵です」とマーは述べました。