Алгоритъмът може да попречи на автономните коли да се блъскат в нещата
Алгоритъмът може да попречи на автономните коли да се блъскат в нещата

Видео: Алгоритъмът може да попречи на автономните коли да се блъскат в нещата

Видео: Какво не ви казват за автономните коли 2022, Декември
Anonim

Изследователи от Северозападния университет са измислили алгоритъм, който предпазва роботите да не се блъскат един в друг. Програмата може да помогне на автономните автомобили да избегнат задръстванията и да накара автоматизираните складове да работят по-ефективно. Ето резюмето на изследването, публикувано на 17 февруари в списание IEEE Transactions on Robotics.

Задачата за формиране на форма в роеве от роботи често може да бъде сведена до две задачи - присвояване на целеви места за всеки робот и създаване на път без сблъсък до тази цел. В тази статия представяме разпределен алгоритъм, който решава тези задачи едновременно, позволявайки на рояк роботи да се движат и да оформят фигура бързо и без сблъсък. Потребителят може да посочи желана форма като изображение, да я изпрати на рояк от идентично програмирани роботи и роят ще премести всички роботи на целеви места в желаната форма. Този алгоритъм е изпълнен на рояк до 1024 симулирани робота и рояк от 100 реални робота, което показва, че той надеждно се сближава с всички роботи, формиращи формата.

роещ се алгоритъм на робота
роещ се алгоритъм на робота

„За да се превърнат самоуправляващите се превозни средства в ежедневие, те трябва безопасно и безупречно да се движат един друг, без да се разбиват или да причиняват ненужни задръствания“, казват изследователите. „За да помогнем да направим това възможно, [ние] разработихме първия децентрализиран алгоритъм с гаранция без сблъсък и блокиране.“

Алгоритъмът е успешно тестван при симулация на 1 024 робота и в рояк от 100 реални робота в лабораторията. Роботите надеждно, безопасно и ефективно се сближават, за да образуват предварително определена форма за по-малко от минута. Вижте видеото по-долу, в което роботите формират буквите NU, за да отпразнуват своята мощ.

„Ако имате много автономни превозни средства по пътя, не искате те да се сблъскват помежду си или да заседнат в задънена улица“, казва водещият изследовател Майкъл Рубенщайн. „Разбирайки как да управляваме нашите роеви роботи, за да формираме фигури, можем да разберем как да контролираме автопаркове от автономни превозни средства, докато те взаимодействат помежду си.“

Предимството на използването на рояк малки роботи вместо един голям робот или рояк с един оловен робот е липсата на централизирано управление - което може бързо да се превърне в централна точка на повреда. „Ако системата е централизирана и роботът спре да работи, тогава цялата система се проваля. В една децентрализирана система няма лидер, който да казва на всички останали роботи какво да правят. Всеки робот сам взема решения. Ако един робот се провали в рояк, роят все още може да изпълни задачата “, казва Рубенщайн.

Алгоритъмът разглежда земята под роботите като мрежа. Използвайки технология, подобна на GPS, всеки робот е наясно къде се намира в мрежата. Преди да вземе решение къде да се премести, всеки робот използва сензори за комуникация със съседите си, определяйки дали близките пространства в мрежата са свободни или заети. „Роботите отказват да се преместят на място, докато това място не бъде освободено и докато не разберат, че никой друг робот не се премества на същото място“, казва Рубенщайн. „Те са внимателни и си запазват място преди време.“

Алгоритъмът ограничава колко далеч всеки робот може да комуникира с други роботи. „Всеки робот може да усети само трима или четири от най-близките си съседи“, обяснява Рубенщайн. „Те не могат да виждат целия рой, което улеснява мащабирането на системата. Роботите си взаимодействат локално, за да вземат решения без глобална информация."

Използвайки алгоритъма, 100 робота могат да се координират, за да образуват форма в рамките на минута. При някои предишни подходи същият процес може да отнеме до час. Рубенщайн си представя, че неговият алгоритъм може да се използва във флоти от автомобили без шофьор и в автоматизирани складове.

„Големите компании имат складове със стотици роботи, които изпълняват задачи, подобни на тези, които нашите роботи правят в лабораторията“, казва той. „Те трябва да се уверят, че роботите им не се сблъскват, но се движат възможно най-бързо, за да стигнат до мястото, където в крайна сметка дават предмет на човек.“

Принципът разчита на роботи, свързани помежду си чрез безжична мрежа, вместо да използват радари, камери и ултразвукови сензори, както правят повечето системи за самоуправление днес. Свързаните автомобили също могат да взаимодействат със сигнали за движение, за да ускорят потока на трафика на места, където задръстванията са често срещан проблем. Може би алгоритъм като този може да направи автономните автомобили от ниво 5 по-рано от очакваното.

Популярни по теми