Robots swarms: Gruppi b'robots li jikkoordinaw b'mod awtonomu

• awtur:
• isem awtur

  Quantumrun Foresight
• April 14, 2023

Sommarju tal-għarfien

Il-prinċipji tax-xogħol ta 'swarms fin-natura jispiraw lix-xjenzati biex joħolqu sistemi robotiċi simili. Dawn is-swarms robotiċi huma mfassla biex iwettqu kompiti, bħan-navigazzjoni, it-tfittxija u l-esplorazzjoni, b'mod effiċjenti u kkoordinat. Dawn is-sistemi robotiċi qed jespandu f'diversi oqsma, bħall-agrikoltura, il-loġistika, it-tfittxija u s-salvataġġ, u l-monitoraġġ ambjentali. 

Robot swarms kuntest

L-imġieba ta 'swarm komuni fin-natura tħalli l-iżgħar kreaturi, bħal termites, jibnu munzelli twal daqs disa' metri. Ispirazzjoni, ix-xjenzati ilhom jaħdmu fuq robots swarm: robots sempliċi u awtonomi li jaħdmu lejn għan ċentrali permezz ta 'kooperazzjoni u koordinazzjoni mingħajr il-ħtieġa ta' ġestjoni ċentrali. 

Id-disinn tal-membri tas-swarm huwa sempliċi, u jagħmel il-kostruzzjoni tagħhom ekonomikament fattibbli. 
Sistemi robotiċi ta 'swarm effettivi jeħtieġ li juru flessibilità fil-kompiti tagħhom u r-rwoli assenjati lill-membri. In-numru ta 'robots preżenti mhuwiex fiss u m'għandux ikollu impatt fuq il-prestazzjoni tas-sistema, anki jekk iseħħ telf waqt l-operazzjonijiet. Id-disinn għandu jkun kapaċi jopera minkejja t-tfixkil ambjentali jew id-difetti sistemiċi. Is-sistemi ta 'swarm robots jistgħu juru awtonomija, kapaċitajiet ta' awto-organizzazzjoni (probabbilment l-aktar karatteristika kruċjali), u ħiliet ta 'komunikazzjoni indiretta wkoll. 

Robots singolari għandhom ikunu kumplessi u għaljin ħafna biex juru l-firxa ta 'karatteristiċi li għandhom is-sistemi robotiċi ta' swarm. Ma jippermettux ukoll is-sensja, filwaqt li s-swarm robots jistgħu jadattaw għal telf ta' robots individwali. Dawn il-proprjetajiet kollha jagħtu lis-sistemi robotiċi swarm vantaġġ fuq magni konvenzjonali, jiftħu applikazzjonijiet fl-industriji, servizzi ta 'sigurtà, u anke mediċina.    

Madankollu, hemm limitazzjonijiet għar-robots swarm ukoll. In-natura deċentralizzata ta 'sistemi robotiċi swarm tista' tagħmilhom inqas ottimali għal ċerti applikazzjonijiet. Minħabba l-awtonomija tagħhom, ir-robots jistgħu jirreaġixxu għal bidliet fl-inħawi tagħhom individwalment u spontanjament, li jistgħu jwasslu għal inkonsistenzi fl-imġieba fi ħdan il-grupp. Għal ħafna applikazzjonijiet tal-ħajja reali, in-natura deċentralizzata ta 'robots swarm tista' tagħmilha ta 'sfida biex jinkiseb il-livell ta' kontroll u preċiżjoni meħtieġa.

Impatt li jfixkel 

Robots swarm se jkunu dejjem aktar impjegati fil-fabbriki u l-imħażen biex iwettqu kompiti ripetittivi. Pereżempju, l-istartjar Ċiniż Geek+ żviluppat Robots Mobbli Awtonomi (AMRs), li jistgħu jinnavigaw f'maħżen f'Hong Kong billi jużaw kodiċijiet QR fuq l-art bħala gwida. Dawn ir-robots jużaw ukoll intelliġenza artifiċjali biex jieħdu deċiżjonijiet dwar id-direzzjoni u r-rotta biex jaslu fid-destinazzjoni tagħhom. Geek+ jiddikjara li implimenta aktar minn 15,000 robot f’imħażen madwar 30 pajjiż, inklużi dawk ta’ kumpaniji bħal Nike u Decathlon.

Aktar riċerka fir-robotika tal-iswarm se ttejjeb l-algoritmi, u żżid l-użu tagħhom f'setturi oħra (bħall-militar) li jinvolvu ħidmiet potenzjalment perikolużi għall-bnedmin, bħall-iskoperta u t-tneħħija tal-bombi. Robots jistgħu jiġu utilizzati biex jissorveljaw reġjuni perikolużi fit-tfittxija ta 'oġġetti speċifiċi bħal kimiċi u tossini jew superstiti wara diżastru naturali. Jistgħu jintużaw ukoll biex jittrasportaw materjali perikolużi u biex iwettqu operazzjonijiet tal-minjieri mingħajr intervent uman. L-iżvilupp ta 'nanorobot swarms għall-kunsinni tad-droga u l-mediċina ta' trattamenti ta 'preċiżjoni x'aktarx se jara aktar interess u investiment ukoll. Fl-aħħarnett, swarms ta 'robots jistgħu jiġu utilizzati fis-settur agrikolu biex jittrasformaw il-biedja u jnaqqsu l-ammont ta' xogħol għall-bdiewa billi awtomatizzaw il-ħsad u t-tħawwil.

Implikazzjonijiet ta 'robots swarms

Implikazzjonijiet usa' ta' grupp ta' robots jistgħu jinkludu:

• Tnaqqis fid-domanda għal ħaddiema mhux tas-sengħa biex iwettqu ħidmiet ripetittivi f'imħażen, fabbriki u rziezet.
• Sigurtà aħjar tal-ħaddiema, peress li dawn is-sistemi jeliminaw il-ħtieġa li l-ħaddiema jwettqu ħidmiet perikolużi.
• Dożaq nanorobotiċi li jiġu injettati f'pazjenti għal proċeduri mediċi, u jistgħu saħansitra jissostitwixxu ċerti kirurġiji għal kollox (2050s).
• L-adozzjoni mifruxa ta 'robot swarms li twassal għal iffrankar ta' spejjeż għal industriji bħall-agrikoltura u l-loġistika.
• Swarm robots qed jiġu skjerati fil-produzzjoni u l-manutenzjoni tal-enerġija rinnovabbli, bħat-tindif tal-pannelli solari.
• Swarms ta’ robots jistgħu jintużaw biex jesploraw u jimmappaw pjaneti, qmar, u asterojdi oħra, jew biex iwettqu kompiti bbażati fl-ispazju li jkunu perikolużi jew diffiċli wisq għall-esploraturi umani.
• Monitoraġġ, rimedju u konservazzjoni ambjentali mtejba, inkluż monitoraġġ tat-tniġġis, skoperta ta’ tixrid taż-żejt, jew immappjar tar-riżorsi tal-art u tal-ilma.
• Dawn l-apparati qed jintużaw għas-sorveljanza u t-tkixxif, bħall-kontroll tal-fruntieri u s-sigurtà, iżda wkoll użati għal spjunaġġ u attakki ċibernetiċi.
• Biedja ta’ preċiżjoni aħjar, inkluż il-monitoraġġ tal-uċuħ tar-raba’, u l-kontroll tal-pesti u l-ħaxix ħażin, li jistgħu jwasslu għal żieda fil-produzzjoni tal-għelejjel u tnaqqis fl-użu tal-pestiċidi.

Mistoqsijiet li għandek tikkunsidra

• F'liema oqsma oħra tistenna li jiġu impjegati s-swarms ta' robots?
• Liema kunsiderazzjonijiet etiċi għandhom jiġu kkunsidrati meta jiġu żviluppati u użati swarm robots?