วิศวกรสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนย้ายวัตถุใหญ่ๆ ได้ร่วมกัน

วิศวกรที่ห้องปฏิบัติการหุ่นยนต์อัจฉริยะและระบบอัตโนมัติของมหาวิทยาลัยซินซินนาติได้พัฒนาระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อฝึกหุ่นยนต์ให้ทำงานร่วมกันในการเคลื่อนย้ายวัตถุใหญ่ๆ ทีมงานได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถของหุ่นยนต์ในการเคลื่อนย้ายแท่งยาวรอบอุปสรรคและประตูแคบในซิมูเลชันคอมพิวเตอร์

ตามที่แอนดรูว์ บาร์ท นักศึกษาระดับ博士ของมหาวิทยาลัยซินซินนาติในคณะวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ประยุกต์ การเคลื่อนย้ายวัตถุใหญ่ๆ เป็นงานที่เหมาะสมสำหรับหุ่นยนต์

“เราทำให้งานยากขึ้นสำหรับตัวเอง เราต้องการทำงานนี้ด้วยการสื่อสารน้อยที่สุดระหว่างหุ่นยนต์” บาร์ทกล่าว

บาร์ทเป็นผู้เขียนนำของการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Intelligent Service Robotics. ผู้เขียนร่วมของการวิจัยนี้รวมถึงศาสตราจารย์ Ma, นักศึกษาระดับ博士 Yufeng Sun และนักวิจัยอาวุโส Lin Zhang

การทดสอบระบบ

ในการทดสอบ หุ่นยนต์ไม่ได้สั่งการให้กันและกัน และไม่ได้แบ่งปันกลยุทธ์ก่อนทำงาน หุ่นยนต์ใช้ลอจิกฟัซซี่ทางพันธุกรรม ซึ่งเป็นเทคนิคการควบคุมอัจฉริยะที่ระบบเลียนแบบการให้เหตุผลของมนุษย์ โดยการแทนที่การจำแนกประเภททวินามด้วยระดับของความถูกต้องและผิด และการปรับเปลี่ยนการแก้ปัญหาแต่ละครั้งเพื่อ “เรียนรู้” จากผลลัพธ์ในอดีต

“สุดท้าย เราต้องการขยายระบบนี้ให้ครอบคลุมหุ่นยนต์ 10 ตัวหรือมากกว่าที่ทำงานร่วมกันในโครงการ” บาร์ทกล่าว “หากคุณต้องการสร้างที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่ในอวกาศ คุณจะต้องมีหุ่นยนต์หลายตัวที่ทำงานร่วมกัน แต่หากคุณพึ่งพาเครือข่ายสื่อสารและเครือข่ายล้มเหลว โครงการของคุณจะถูกยกเลิก”

ตามที่บาร์ทกล่าว หุ่นยนต์ที่ทำงานอิสระหมายความว่าการสูญเสียหุ่นยนต์ตัวใดตัวหนึ่งจะไม่ทำให้โครงการล้มเหลว เนื่องจากหุ่นยนต์ตัวอื่นๆ สามารถชดเชยได้

งานที่ให้หุ่นยนต์ทำคือการยกโซฟาเสมือนรอบอุปสรรคสองตัวและผ่านประตูแคบ และพวกมันสามารถทำได้ 95% ในซิมูเลชัน หุ่นยนต์ยังแสดงผลลัพธ์ที่สำเร็จ 93% ในสถานการณ์ใหม่ที่มีวัตถุไม่คุ้นเคยสองตัวและประตูเป้าหมายในตำแหน่งที่แตกต่าง หุ่นยนต์แสดงผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกันและไม่ต้องการการฝึกอบรมใหม่

“หากคุณสามารถฝึกหุ่นยนต์ให้ทำงานอิสระได้ด้วยข้อมูลน้อยที่สุด คุณจะทำให้ระบบมีความทนทานต่อความล้มเหลวมากขึ้น และทำให้การทำงานร่วมกันของกลุ่มใหญ่ๆ ง่ายขึ้น” บาร์ทกล่าว

“เป้าหมายระยะยาวของเราคือการทำให้หุ่นยนต์หลายตัวสามารถทำงานร่วมกันเพื่อทำงานที่ยากๆ เช่น ยกเฟอร์นิเจอร์” Ma กล่าว

การสร้างโอกาสใหม่ๆ

ตามที่ Ma กล่าว หุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกันสามารถสร้างโอกาสใหม่ๆ ในหลายๆ ด้าน และคุณลักษณะความปลอดภัยใหม่ๆ สามารถปรับปรุงความปลอดภัยของหุ่นยนต์ได้

“มีหลายๆ การใช้งานที่หุ่นยนต์สามารถทำได้ ในทุกๆ ที่ที่มีงานที่คนหลายคนทำในอนาคต คุณสามารถมีหุ่นยนต์หลายตัวทำได้” Ma กล่าว “ปัจจุบัน หุ่นยนต์ส่วนใหญ่ทำงานคนเดียว แต่ในอนาคตเราจะต้องมีหุ่นยนต์หลายตัวทำงานร่วมกันเหมือนคนในปัจจุบัน”

ทีมงานกำลังพัฒนาระบบควบคุมที่สามารถขยายได้ ซึ่งช่วยให้หุ่นยนต์หลายตัวสามารถทำงานร่วมกันเพื่อทำงาน

“และคุณไม่ต้องฝึกหุ่นยนต์ใหม่หากมีหุ่นยนต์ 4 หรือ 6 ตัว” เขากล่าว “หากหุ่นยนต์ 1 หรือ 2 ตัวล้มเหลว หุ่นยนต์ตัวอื่นๆ สามารถทำงานต่อไปได้ นั่นคือคำตอบ”