211service.com
Få robotar att prata med varandra
När du ger två robotar möjligheten att kommunicera i realtid är möjligheterna för deras lagarbete enorma. Forskare vid Carnegie Mellon University har gjort just det: gjort det möjligt för två typer av robotar med mycket olika kapacitet att samarbeta för att uppfylla människors önskemål.
Dessa två robotar kan kommunicera i realtid när de arbetar tillsammans. Baxter (höger) lämnar över föremål för CoBot att leverera till människor.
Baxter är en stationär robot, utrustad med två armar som känsligt kan manipulera föremål, medan CoBot inte har några armar men är skicklig på att navigera inomhus och kan på ett tillförlitligt sätt leverera föremål med sin främre korg. Forskarna ville att varje robots styrkor skulle kompensera för den andras brister, så att de kunde arbeta tillsammans för att befria människor från sämre uppgifter som att hämta och leverera föremål i en byggnad.
Robotarna pratar trådlöst och använder ett gemensamt domänspråk för att förmedla händelser när de inträffar, och, avgörande, ger de också feedback till varandra, vilket gör att de kan arbeta tillsammans även när saker och ting inte går exakt som planerat. När de två robotarna samordnar har de tre alternativ för att bestämma vad de ska göra härnäst: en robot kan säga åt den andra roboten att vänta tills ett visst ögonblick ska agera; man kan instruera den andre att upprepade gånger utföra samma aktivitet fram till ett visst ögonblick; eller så kan en robot helt enkelt fråga den andra vad den ska göra.
Det pågår faktiskt ett slags samtal här, säger Manuela Veloso, professor i datavetenskap som är involverad i forskningen. Robotarna kan anpassa sig till varandra och optimera sitt arbete.
Tidigare framgångsrika robotteam har antingen involverat robotar av samma typ eller har involverat heterogena robotar som agerar i fasta scenarier. Tricket med adaptiva, mångsidiga robotteam är att få botarna att interagera sparsamt, säger Veloso. De enskilda robotarna arbetar självständigt tills de absolut måste interagera för att slutföra en uppgift, vilket ger färre möjligheter till misstag och ger mer flexibilitet.
Dessa team fungerar bäst när en specialiserad robot som Baxter är kopplingen till en grupp enklare robotar – Baxter utför de finjusterade delarna av en uppgift och tar sedan hjälp av alla tillgängliga CoBots i närheten för att ta sig an det grymta arbetet med leveransen .
Föreställ dig att Baxter lagar frukost åt någon, säger Steven Klee, en doktorand som arbetar med projektet. Processen att knäcka ett ägg och tillaga det borde inte kräva att [Baxter] interagerar med CoBot. Robotarna måste dock koordinera när CoBot levererar ägget.
Att minska mängden interaktion i systemet innebär också att om en gruppmedlem inte fungerar som den ska eller går sönder, kommer det inte att uppstå en krusning av problem. Och den trasiga boten kan enkelt ersättas utan att dess medarbetare märker det. Även om CMU:s projekt bara fokuserar på arbete som görs mellan Baxter och CoBots, säger Klee att samma teamstruktur skulle kunna fungera med valfritt antal robotkombinationer.
Den här typen av samarbete kanske inte fungerar för uppgifter som inte är lätta att dela upp eller som kräver mer konstant kommunikation, men lagarbete mellan robotar som Baxter och CoBot är överlag mycket effektivt, säger Julie Shah, som leder MIT:s Interactive Robotics Group. Shah var inte inblandad i CMU-projektet, men säger: Att designa varje robot i ett team för att vara bra på allt är som att säga: 'Jack of all trades, master of none.' Det slutar med att det blir väldigt dyrt och överflödigt.