Roj 100 skautů střežících každý centimetr mapy

Pokud jste někdy viděli roj včel, jistě jste si všimli, že se všichni jeho členové pohybují v souzvuku, harmonicky, jako by byli jedinou myslící bytostí. Načasování je perfektní, což také dává určitý respekt a dokonce i strach. Roboti se také mohou rojit, nebo to tvrdí rojová robotika. Příkladem tohoto koordinačního systému je projekt Cantibots, název, který jako by byl převzat z dětského seriálu z 90. let, ale který definuje, co to je: roj sta robotů. Průzkumní roboti. A když vám řeknu, že za projektem stojí DARPA, Agentura pro pokročilé obranné výzkumné projekty Spojených států, tento roj robotů je mnohem děsivější než roj včel.

Vtipy stranou, Cantibots je projekt, který vznikl v roce 2003, aby uvedl do praxe tehdejší znalosti robotiky. Šlo o testování, zda je možné zorganizovat takové množství autonomních průzkumných robotů, jako by šlo o roj včel. A tento plán by mohl být realizován v krátké době. Peníze na projekt poskytla agentura DARPA. Asi 2,2 milionu dolarů. Ale ti, kteří to umožnili, byli SRI International, Stanford University, University of Washington a ActivMedia. Výsledkem bylo sto průzkumných robotů, kteří se pohybovali synchronně a museli pracovat na provádění úkolů mapování, sledování a sledování. V lednu 2004 provedli závěrečný test a na konci téhož roku ještě jeden ambicióznější, v délce 24 hodin. A výsledky byly více než uspokojivé.

V posledních letech jsme viděli velkolepé příklady aplikované rojové robotiky. Roje jsou vždy atraktivní ke sledování. A ještě více, pokud by to byli roboti, kteří se pohybují po obrovských plochách nebo létají, jako by tančili ve vzduchu. Amazon v roce 2014 všechny překvapil svými autonomními roboty, kteří přepravují balíky v automatizovaných skladech. Na konci roku 2019 bylo v některých jeho zařízeních umístěno neuvěřitelných 200 000 robotů. A co 2000 dronů, které rozsvítily noční oblohu nad Šanghají, aby zazvonily v roce 2020? Ale rojová robotika je relativně mladá oblast robotiky. Dále si připomeneme jednu z jeho prvních implementací.

Jednota je síla i v robotice

Krátký záznam o Centibotech na Wikipedii vysvětluje, že tento projekt se zrodil v roce 2003 s cílem navrhnout koordinační systém pro velké množství robotů podle dynamiky rojové robotiky. . Desítky skautů jednajících jako jeden. Projekt vychází z DARPA. Jedná se o vyšetřovací agenturu Ministerstva obrany Spojených států amerických, která, kromě jiných milníků, na svém kontě, byla zodpovědná za ARPANET, předchůdce dnešního internetu. Ale je toho víc. Díky DARPA vznikl GPS, psí robot Boston Dynamics a asistentka Applu Siri. Ale to je jiný příběh.

S rozpočtem 2,2 milionu USD zadala DARPA projekt SRI International, výzkumnému ústavu, který spolupracuje s vládou Spojených států již více než 75 let a jehož zkratka znamená Stanford Research Institute. Není divu, že do projektu byla zapojena i Stanfordská univerzita. Připojili se také k výzkumníkům z University of Washington a společnosti ActivMedia Robotics, která je v současnosti divizí společnosti Adept, odtud její současný název Adept MobileRobots. Z ActivMedia, vytvořené v roce 1995, můžeme vyzdvihnout její účast na dalších projektech, jako je AmigoBot.

Účelem projektu Centibots bylo „vyvinout novou technologii, která umožní koordinované nasazení až 100 robotů pro mise, jako je městský dohled“. Vysvětluje to stránka od samotné SRI International, hostované v její divizi umělé inteligence. "Cílem tohoto projektu je posunout stav techniky distribuované robotiky." Distribuovaná robotika, známá také jako rojová robotika. Cílem je zkombinovat neznámý počet průzkumných robotů, kteří dokážou koordinovaně a autonomně operovat v úkolech, jako je plánování trajektorií, identifikace míst a objektů, průzkum oblastí... Stručně řečeno, konečným cílem bylo vytvořit roje robotů pro průzkumné úkoly, dohled nebo sledování. Pro civilní nebo vojenské použití, nezřetelně.

Swarm of Sto Scoutbots

Centibots je, nebo byl, tvořen stovkou autonomních skautů. Drtivou většinu z nich tvoří model AmigoBot společnosti ActivMedia. A zbytek, mezi čtyřmi a šesti, podle zdrojů, byly modely Pioneer 2 AT, rovněž od ActivMedia. Roj se rozdělí na dva týmy. První, od Pioneers, zkoumá oblast a zároveň generuje a sdílí mapu pomocí vestavěné technologie laserového měření vzdálenosti. Roboti AmigoBots se poté rozmístí po mapované oblasti, aby hledali předměty, detekovali nebo sledovali vetřelce a sdíleli informace. Tyto roboty obsahují ultrazvukové senzory a kameru pro detekci objektů.

Specifikem tohoto roje, který působí ve dvou vlnách, je to, že roboti jsou autonomní a nezávislí. Nejsou závislí na síti, ke které se připojují, protože si vytvářejí vlastní síť pomocí patentované technologie SRI International. Tato vlastní síť umožňuje robotům komunikovat mezi sebou a pracovat jako tým, takže pokud jeden robot způsobí problémy, zbytek ho nahradí. Vygenerované informace a data se odesílají do řídicího centra.

Mezi detaily, které byly vzaty v úvahu při realizaci projektu Centibots, vyniká rozhodnutí vytvořit roboty navržené tak, aby byly jednoduché a levné. A že jakmile pracovali v roji, dokázali samostatně vylepšovat a zlepšovat své vlastnosti. Například, když se vrátíme k vysvětlení SRI International na jejích oficiálních stránkách, tito potulní roboti „by mohli být posláni do oblastí, které nejsou pro lidi bezpečné (zřícené nebo zemětřesením poškozené budovy, chemické úniky, hořící budovy, stavby obsazené teroristy). nebo do oblastí, kde lidé nic nevidí (zakouřené budovy), ale kde mohou senzory robotů. Ať už byli nasazeni kdekoli, mohli roboti vytvářet mapy a hledat lidi, které bylo třeba zachránit.

Dědictví projektu Centibots

Není snadné zjistit, co z Centibotů dnes zůstalo. V přeneseném slova smyslu. Na internetu zůstává oficiální stránka projektu na webu SRI International, vyhrazená stránka na University of Washington a článek, který byl napsán po skončení projektu. Nese název Distributed Multirobot Exploration and Mapping a vydala ji IEEE v roce 2006. IEEE ji sama hostí na svých webových stránkách, ačkoli pro její čtení a stahování se musíte zaregistrovat. Pokud jde o účastníky projektu, SRI International se nadále zabývá výzkumem souvisejícím s robotikou a umělou inteligencí. ActivMedia změnila jména a vlastníky při několika příležitostech.

Účelem projektu bylo získat znalosti, hardware a software pro budoucí projekty související s distribuovanou robotikou nebo rojovou robotikou. V rozhovoru pro Muy Interesante z roku 2011 jeden z účastníků projektu, Enrique Ruspini, vysvětluje, proč se projekt zrodil v roce 2003 a skončil v roce 2004. Nebylo to o vývoji definitivního systému pohyblivých robotů. Myšlenka byla spíše „demonstrovat proveditelnost vývoje a implementace kolaborativních distribuovaných architektur v relativně krátkém časovém období“. Umožnění tohoto botnetu přijde později.

Lidé stojící za Centiboty nebyli první, kdo prováděl výzkum s potulnými roboty nebo mobilními roboty. Již v roce 1966 SRI sama vytvořila robota Shakeyho, prvního mobilního robota, dědečka modelů, se kterými pracovali v letech 2003 a 2004. Tento projekt dosáhl toho, že to, co přijde později, se během jediného roku stalo skutečností. ve věci distribuovaných robotů. Jak jsem zmínil na začátku tohoto článku, v současné době již společnosti jako Amazon pracují se stovkami tisíc autonomních robotů, kteří se sami organizují pro úkoly, jako je správa a organizace balíků. Ale není to jediné.

Letos v létě pokryla CNN sklad v Hongkongu, který funguje 24 hodin denně, 7 dní v týdnu. Její zaměstnanci, autonomní roboti, kteří spolu komunikují a učí se ze své práce vylepšováním svých protokolů díky umělé inteligenci. A společnosti jako Nike nebo Decathlon už je ve svých obchodech používají. Podle čínské společnosti Geek+ je na světě více než 15 000 robotů tohoto typu, kteří působí ve více než 30 zemích. To je částečně dědictví Cantibotů.