Як роботи вчаться мислити разом

Команда інженерів розробила роботизовану систему з багатьох роботів, яка дозволяє машинам працювати, використовуючи “колективний розум” – спільно координувати завдання, орієнтуватися у складних середовищах та автономно переміщуватися. На відміну від звичайних роботів, які працюють ізольовано, ця система дозволяє роботам функціонувати як єдине ціле, виконуючи складні операції більш ефективно та безпечно.

Концепція колективного інтелекту сприяє обміну інформації між роботами про своє середовище, положення та призначені завдання. Такий обмін у режимі реального часу дозволяє їм швидко адаптуватися до змін або несподіваних перешкод. Це нагадує поведінку суспільних комах, наприклад мурах, які досягають вражаючих результатів завдяки колективній поведінці. У робототехніці цей принцип значно підсилюється за допомогою сучасних обчислювальних систем, датчиків та протоколів зв'язку, що забезпечують точну координацію та прийняття рішень.

MultiRobot FrameWork, побудований на платформі ROS2 (Robot Operating System), забезпечує безперебійну комунікацію між декількома роботами. Оснащений LiDAR, камерами та іншими сенсорами, кожен робот може картографувати своє оточення, розраховувати оптимальний маршрут до пункту призначення та динамічно коригувати його у разі появи нових перешкод. LiDAR забезпечує точні вимірювання відстані, а камери та маркери ArUco підтримують локалізацію та орієнтацію, зменшуючи похибки позиціонування до всього 2,5 сантиметрів.

Систему випробували в різних симульованих середовищах – від промислових складів до кафетеріїв – із залученням парку з 18 різних роботів. Ці експерименти підтвердили, що завдяки колективному інтелекту роботи можуть надійно та злагоджено виконувати завдання навіть у переповнених чи динамічних умовах.

Ключовою особливістю системи є інтелектуальний розподіл завдань. Система оцінює розташування та доступність кожного робота, щоб доручити завдання найбільш придатному. Наприклад, при доставці на склад автоматично вибирається робот, який знаходиться найближче до місця призначення. Такий підхід підвищує ефективність, запобігає зіткненням і збалансовує навантаження на весь парк роботів.

Такі можливості особливо корисні в середовищах, що вимагають одночасних операцій, таких як логістичні центри, лікарні або ресторани, де роботи повинні координувати свої дії для виконання декількох завдань без втручання людини.

Роботи з колективним розумом мають очевидні переваги в плані ефективності, безпеки та адаптивності. Вони можуть виконувати повторювані, небезпечні або термінові завдання, постійно пристосовуючись до мінливих умов. Сфера застосування охоплює логістику, охорону здоров'я, виробництво та сферу послуг – сектори, де точність і надійність мають вирішальне значення.

У перспективі дослідження в області мультироботизованих систем спрямовані на подальше поліпшення співпраці шляхом надання роботам можливості вчитися один у одного, обмінюватися досвідом і безперебійно працювати разом з людьми. FrameWork MultiRobot демонструє, як колективний інтелект може трансформувати промислову автоматизацію, що є важливим кроком на шляху до інтелектуальних, самоорганізованих роботизованих систем.