Otonom Araçları Çarpışmalardan Kaçınmaya Yardımcı Olan Sürü Robotları

Otonom araçlar geliştiren şirketlerin en önemli önceliği, bu araçların güvenli bir şekilde seyredebilmesi ve çarpışmalardan veya trafik tıkanıklıklarından kaçınabilmeleridir. Northwestern Üniversitesi, çarpışmalardan ve tıkanıklıklardan kaçınmayı garantileyen ilk merkezi olmayan algoritmayı geliştirerek bu gerçeğe bir adım daha yaklaştı.

Araştırmacılar tarafından bir simülasyonda 1.024 robota ve laboratuvarda 100 gerçek robota uygulanan algoritma, robotların güvenilir, güvenli ve verimli bir şekilde önceden belirlenmiş bir şekle bir dakika içinde ulaşabilmelerini sağladı.

Çalışmanın lideri Northwestern Üniversitesi’nin McCormick Mühendislik Okulu’nda Bilgisayar Bilimi Profesörü olan Michael Rubenstein’dir.

“Birden fazla otonom aracın yol上 olduğunu düşünürsek, bunların birbirleriyle çarpışmalarını veya tıkanıklığa neden olmalarını istemeyiz” dedi Rubenstein. “Sürü robotlarımızı şekiller oluşturmak için kontrol ederek, otonom araç filolarını birbirleriyle etkileşime girdiklerinde nasıl kontrol edebileceğimizi anlayabiliriz.”

Makale bu ay IEEE Transactions on Robotics dergisinde yayımlanacak.

Bir sürü küçük robottan oluşan bir sistem kullanmanın, büyük bir robota veya bir robota liderlik eden bir sisteme kıyasla avantajları vardır; merkezi kontrolün olmamasıdır. Merkezi kontrol, başarısızlığın önemli bir nedeni olabilir ve Rubenstein’in merkezi olmayan algoritması bir güvenlik önlemi olarak işlev görür.

“Sistem merkezi ise ve bir robot çalışmazsa, tüm sistem başarısız olur” dedi Rubenstein. “Merkezi olmayan bir sistemde, diğer robotlara ne yapacağına dair talimat veren bir lider yoktur. Her robot kendi kararlarını verir. Bir sürü robotta bir robot başarısız olursa, sürü hala görevi tamamlayabilir.”

Çarpışmaları ve tıkanıklıkları önlemek için, robotlar birbirleriyle koordinasyon sağlar. Robotların altında bulunan zemin, algoritma için bir ızgara görevi görür ve her robot, GPS benzeri bir teknoloji sayesinde ızgara üzerindeki konumundan haberdardır.

Her robot, bir yerden başka bir yere hareket etmeden önce, diğer robotlarla iletişim kurmak için sensörleri kullanır. Bu sayede, ızgaradaki diğer alanların boş olup olmadığını belirleyebilir.

“Robotlar, bir alana hareket etmeden önce, o alanın boş olduğundan ve diğer robotların aynı alana hareket etmediğinden emin olurlar” dedi Rubenstein. “Dikkatli davranırlar ve önceden bir alan ayırtırlar.”

Robotlar, bir şekil oluşturmak için birbirleriyle iletişim kurabilirler ve bu, robotların kısa görüşlülüğüne bağlıdır.

“Her robot sadece en yakın üç veya dört komşusunu görebilir” açıkladı Rubenstein. “Tüm sürüyü göremezler, bu da sistemi ölçeklendirmeyi kolaylaştırır. Robotlar, yerel olarak kararlar alırken küresel bilgiye ihtiyaç duymazlar.”

100 robot, bir dakika içinde bir şekil oluşturmak için koordine olabilir, bu da daha önceki bazı yaklaşımlarda bir saate kadar sürebilirdi. Rubenstein, algoritmasının hem sürücüsüz araçlarda hem de otomatik depolarda kullanılmasını istiyor.

“Büyük şirketlerin, laboratuvarımızda yaptığımız şeylere benzer görevleri gerçekleştiren yüzlerce robota sahip depoları vardır” dedi. “Robotların çarpışmalarını önlemek ve insanlara nesneleri verecekleri noktaya ulaşmak için mümkün olduğunca hızlı hareket etmelerini sağlamak zorundalar.”