Роботы помогут избавить города от пробок — Роботех

Роботы помогут избавить города от пробок

Чтобы автомобили с автоматическим управлением стали повседневной реальностью, им необходимо безопасно ориентироваться в пространстве и распознавать друг друга, не сбиваясь в группы и не вызывая ненужных пробок.

Чтобы сделать это возможным, исследователи Северо-Западного университета разработали первый децентрализованный алгоритм с гарантией отсутствия столкновений. 

Исследователи проверили алгоритм в моделировании 1024 роботов и на рое из 100 настоящих роботов в лаборатории. Роботы надежно, безопасно и эффективно сходятся, образуя заранее заданную форму менее чем за минуту, сообщает пресс-служба университета.

«Если у вас в дороге много автономных транспортных средств, вы не хотите, чтобы они сталкивались друг с другом или застревали в пробке. Понимая, как управлять нашими роящими роботами для формирования форм, мы можем понять, как управлять парками автономных транспортных средств, когда они взаимодействуют друг с другом», — сказал руководитель исследования Майкл Рубенштейн из Northwestern.

Преимущество роя маленьких роботов — по сравнению с одним большим роботом или роем с одним ведущим роботом — это отсутствие централизованного управления, которое может быстро стать центральной точкой отказа. Децентрализованный алгоритм Рубенштейна действует как отказоустойчивый.

«Если система централизована и робот перестает работать, то вся система выходит из строя. В децентрализованной системе нет лидера, говорящего всем остальным роботам, что делать. Каждый робот принимает свои решения. Если один робот терпит неудачу в рое, рой все еще может выполнить задачу», — сказал Рубенштейн.

Тем не менее, роботы должны координировать свои действия, чтобы избежать столкновений и пробок. Для этого алгоритм рассматривает землю под роботами как сетку. Используя технологию, аналогичную GPS, каждый робот знает, где он находится в сетке. 

Прежде чем принять решение о том, куда двигаться, каждый робот использует датчики для связи со своими соседями, определяя, свободны ли соседние пространства в сетке или нет.

«Роботы отказываются перемещаться в какое-либо место, пока это место не освободится, и пока они не узнают, что другие роботы не перемещаются в то же место», — сказал Рубенштейн. «Они осторожны и резервируют место заранее».

Даже при всей этой тщательной координации роботы все еще могут общаться и быстро двигаться, чтобы сформировать форму. Рубенштейн достигает этого, оставляя роботов близорукими.

«Каждый робот может чувствовать только трех или четырех своих ближайших соседей. Они не видят весь рой, что облегчает масштабирование системы. Роботы взаимодействуют локально, чтобы принимать решения без глобальной информации», — объясняет Рубенштейн.

Например, в рое Рубенштейна 100 роботов могут координировать свои действия для формирования фигуры в течение минуты. В некоторых предыдущих подходах это может занять целый час. Рубенштейн полагает, что его алгоритм может быть использован на автопарках без водителей и на автоматизированных складах.

«У крупных компаний есть склады с сотнями роботов, которые выполняют задачи, аналогичные тем, что делают наши роботы в лаборатории. Им нужно убедиться, что их роботы не сталкиваются, а двигаются как можно быстрее, чтобы достичь места, где они в конечном итоге отдают объект человеку», — сказал он. 

Аналогичную технологию в будущем смогут использовать производитель автономных транспортных средств и электромобилей. Кстати, на сегодняшний день самым большим электромобилем является 45-тонный карьерный самосвал, получивший название eDumper.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *