Рыба должна школа, птицы должны скапливаться, и роботы, это кажется, должен роиться. По крайней мере, это – то, что они делают на рабочем месте программистов Гарвардского университета Майкла Рубинштейна и программиста Рэдхики Нэгпэла и Массачусетского технологического института Алехандро Корнехо. Каждый из их 1 024 роботов, названных Kilobots, является трехногим диском размер базы США, вызывая мутацию у единственного завитка металлических волос.
В массе они формируют механическое множество порядок величины, больше, чем какой-либо рой робота, когда-либо построенный — возможный предшественник будущих команд работы робота, поставленных для работы по дому, такой как очистка разливов нефти.“Это – красивое выполнение”, говорят Ход Липсон, roboticist в Корнелльском университете, не связанном с работой. “Действительно заставляя тысячу роботов выполнить в виде совершенной синхронии”.Идея для роев сотрудничества роботов прибывает из природы. Муравьи бродячие соединяют себя для формирования плотов и мостов, и нейроны в мозгу исчерпывают сигналы, коллективно создающие аналитику.
Они делают все это следующими коллективными алгоритмами — разделенными сводами правил и инструкциями — и взятием их указаний от того, что продолжается вокруг них. Каждый человек “просто делает его собственную вещь в местном масштабе. Но фантастические вещи появляются из своего коллективного поведения”, говорит Липсон.В прошлом группа ученых включая Нэгпэла создала малочисленные бригады подобных термиту роботов, построивших простые структуры путем подобного повиновения общему алгоритму.
Но термиты робота были только трио. Roboticists долго мечтали о создании автоматизированных коллективов, которые могли конкурировать с естественными в числе и функции. Исследователи играли вокруг с тысячами виртуальных роботов в машинных моделированиях, но делание, что видение реальностью не было никакой простой задачей. “Правда, вещи редко ведут себя способ, которым мы моделируем их”, говорит Нэгпэл.
К тому же, она добавляет, “создание тысячи роботов действительно трудно”.Бригада решила проблему того, чтобы заставлять все 1 024 робота общаться путем помещения передатчика инфракрасного света и приемника на животе каждого робота и программирования их к сообщениям пульса друг другу. Их три небольших металлических ножки и вибрируют, позволяя кишечным глистам удрать вперед, и являются зарядным механизмом.
Сидя на одной пластине обвинения с другой пластиной, надавливающей на единственные металлические волосы Килоботса, каждый кишечный глист может перезарядить свои батареи одновременно. Они сохранили роботы простыми, Рубинштейн говорит, потому что “каждый пенс, который Вы тратите на каждый робот, становится 10,00$ для целого роя”.
Результатами, описанными в работе, опубликованной онлайн сегодня в Науке, являются “очень простые агенты, которые могут самоорганизовать, может сотрудничать” для создания любой 2D формы, такой как звезда или рывок. Когда они хотят начать делать форму, один Kilobot вспыхивает сигнал, проходящий через рой как игра телефона. Сигнальный робот говорит целый рой, где оригинальный робот, как найти его, и что форма сделать, с ним как отправная точка.
Другие роботы тогда выясняют, где они тем, чтобы говорить с роботами вокруг них и начинают регистрировать в место. Как в колонии муравьев, “нет никакого централизованного лидера по сути”, говорит Рубинштейн. “Каждый робот просто говорит со своими соседями и принимает его собственные решения на основе того, что он видит в его окружающей среде”.“Это – Святой Грааль того, что мы хотим сделать с роботами”, говорят Джеймс Маклеркин, roboticist в Университете Райса в Хьюстоне, Техас, кто не был вовлечен в проект. Он говорит, что Kilobots дают ученым платформу для испытания новых идей и программирующий на фактической, физической тысяче роя кишечного глиста вместо просто ненадежных моделирований.
В конечном счете это могло бы следовать впереди к развитию реальных поисково-спасательных бригад робота или автоматизированных строительных команд. “Этот прорыв указывает на поиск целого океана для сбитого самолета. При высаживании роботов способом вреда, и они строят Вас аэродром.
Вы пропускаете их всех прочь в полости, и они возвращаются с картой”, говорит Маклеркин.“Одно интересное будущее направление должно позволить роботам быть свойственными друг другу”, говорит Рубинштейн.
Ведро соединения роботов могло быть запрограммировано, чтобы сшить себя вместе в более крупные подобные Трансформаторам инструменты, а также бродить о в крупных бригадах, говорит он. Нэгпэл признает, что Kilobots не будет заниматься реальными задачами в ближайшее время.
Однако, она надеется, что такие заявления появляются. “Я хотел бы построить роботы как этот”, говорит она.