Гуманоїдів навчили синхронізувати руху
В останні роки різні компанії та лабораторії розробили вражаючу кількість людиноподібних роботів, які ходять і бігають. Деякі з них навіть танцюють в групах до 20, виконуючи складні хореографічні номери.
Така синхронізація - завдання не з легких. Один із способів досягти цього - представити одного робота в якості лідера, який буде передавати інформацію рухів по мережі. В результаті інші можуть підхопити їх і повторити за ним.
Однак проблема в тому, що мережева динаміка не настільки передбачувана, як того хотілося б хореографам. Наприклад, може спостерігатися невелика затримка на півсекунди, а передача деяких повідомлень може бути взагалі відкладена на кілька секунд. Цього явно недостатньо для звичайного танцю або будь-якого іншого типу синхронної поведінки.
Таким чином, метод, який вважають за краще робототехніки, полягає в програмуванні кожного робота і їх синхронізація на самому початку.
Перевага полягає в тому, що якщо уявлення досить короткий, то шанси на те, що станеться десинхронізація, невеликі. Недоліком цього способу є те, що якщо роботи десінхронізіруются - один з них впаде, наприклад, - то для відновлення синхронізації немає ніякого методу.
Таким чином, робототехніки стали шукати більш досконалу форму синхронізації, яка була б більш стійкою до різних випробувань і нещасних випадків, які відбуваються з роботами-танцюристами. так, Патрік Бечон (Patrick Bechon) і Жан-Жак Слотін (Jean-Jacques Slotine) з Массачусетського технологічного інституту показали новий підхід, заснований на біологічному феномен кооперативної чутливості або "почутті кворуму" (quorum sensing).
Біологи давно ламали голову над здатністю бактерій і соціальних комах відчувати не тільки присутність співвітчизників, але їх кількість і синхронізувати свою поведінку.
Виявляється, ці істоти синхронізуються завдяки процесу, званому кооперативної чутливістю або "почуттям кворуму". Працює він на основі постійно випускаються в навколишнє середовище сигнальних молекул і вимірі їх локальної концентрації. Ця концентрація підвищується в міру того, як приєднуються нові. Досягнувши порогового рівня, вони викликають різну поведінку, таке як поділ клітин і будівництво гнізд.
Бечон і Слотін стверджують, що подібний підхід забезпечує надійний спосіб синхронізації людиноподібних роботів. Ідеальний підхід до синхронізації роботів - це мати доступ до позиції будь-якого іншого робота. Кооперативна чутливість дає кожному роботу доступ до глобальної змінної, таких як середнє положення або середній час доби. Кожен робот може змінити цю змінну, оскільки він вносить свій внесок в середню.
Ідея полягає в тому, що якщо кожен робот намагається синхронізуватися з цієї глобальної середньої, то у групи в цілому буде гарний час.
Дослідники перевірили свій підхід з групою з восьми роботів NAO, побудованих французькою компанією робототехніки Aldebaran. Кожен з них має внутрішній годинник, які виконують синхронізацію з глобальним середнім часом з центрального сервера.
Важливо відзначити, що сервер просто відстежує сигнал. Якщо підключення втрачається, роботи просто продовжують без синхронізації з ним. Центральний сервер виступає в якості середовища, яку роботи можуть відчувати і взаємодіяти з нею.
Така організація має значну перевагу, так як, якщо один робот падає, він може просто повернутися і приєднатися до решти знову, коли відбувається ресинхронізація його руху з групою (Див. Відео).
Ця робота є частиною більш широкого розвитку в області робототехніки. З появою відносно дешевих людиноподібних роботів Aldebaran і інших компаній, тепер можлива і великомасштабна синхронізація групи гуманоїдів.
Завдяки синхронності, що дозволяє великій кількості роботів здійснювати щось в один і той же самий час, вони зможуть взаємопов`язано справлятися з різними завданнями, а не тільки танцями.
Іншими словами, синхронність є технологією для співпраці в великих масштабах. І це відкриває шлях до зовсім нового набору завдань, які роботи зможуть робити, в тому числі і в виробництві і будівництві.
