A robotika grandiózus, csörgő színházában évtizedek óta láthattunk szólóprodukciókat. Egyetlen kar, amely autót szerel össze, egy magányos rover, amely marsbéli port kavar. De a következő felvonás egy duett, gépek összehangolt szimfóniája. A legújabb főszereplők a Caltech és az abu-dzabi Technology Innovation Institute (TII) dinamikus duója: egy humanoid robot, amely hordozza, majd elindítja a hátán átalakuló drónt. Ez kevésbé tűnik babahordozásnak, sokkal inkább egy olyan jövőbe való bepillantás, ahol a robotok nem csupán dolgoznak, hanem együttműködnek.
Ez nem csupán egy trükk. Ez az intelligens Többrobot Rendszerek (MRS) hajnala, ahol az egész monumentálisan nagyobb, mint a részek összessége. Az egyedüli robot-hős korszaka véget ér; a robot szupercsapatok érája éppen most kezdődik.
A Caltech-TII Erőpárosa
Ezt az úttörő rendszert, amelyet X1-nek neveztek el, egy módosított Unitree G1 humanoid alkotja, amely egy speciális, M4 nevű drónt hordoz, ami a Caltech kreációja, és képes repülni és kerekes üzemmódban is haladni. Egy nemrégiben tartott bemutatón a humanoid átsétált a Caltech kampuszán, lehajolt, és elindította az M4-est, mint egy mechanikus sólyomkiképző. A drón ezután felszállt, leszállt, és kerekes üzemmódba kapcsolt, hogy hatékonyan folytassa a küldetését.
Ez a projekt, amely a Caltech Autonóm Rendszerek és Technológiák Központja (CAST) és a TII hároméves együttműködése, arra hivatott, hogy a robotikus mozgás különböző formáit – gyaloglás, vezetés és repülés – egyetlen koherens egységbe olvasztja.
„Jelenleg a robotok tudnak repülni, a robotok tudnak közlekedni, és a robotok tudnak gyalogolni” – magyarázza Aaron Ames, a CAST igazgatója. „De hogyan vehetjük ezeket a különböző mozgásmódokat, és integrálhatjuk őket egyetlen csomagba, hogy kiaknázzuk mindannyiuk előnyeit, miközben mérsékeljük mindegyikük hátrányait?”
A humanoid képessé teszi a komplex emberi környezetben való navigálásra (lépcsők, ajtók, egyenetlen terep), míg a drón gyors légi bevetést és felderítést biztosít. Ez tökéletes párosítás olyan helyzetekhez, mint például katasztrófavédelem, ahol egy földi egységnek gyorsan fel kell juttatnia egy „szemet az égre” egy precíz helyszínre.
Több mint egy robot: Az MRS filozófiája
A többrobot rendszerek gondolata nem új, de a valós alkalmazásaik végre utolérik az elméletet. Az MRS olyan robotok gyűjteménye, amelyeket úgy terveztek, hogy összehangolják munkájukat egy olyan közös cél elérése érdekében, amely egyetlen robot számára nehéz vagy lehetetlen lenne. Gondoljunk csak arra a különbségre, ami egyetlen zenész és egy teljes zenekar között van.
Az egyik leglátványosabb, bár zajos példa a SpaceX Falcon Heavy rakétarendszere. A két oldalsó gyorsító és az azokon landoló autonóm űrkikötő drónhajók (ASDS) egy hatalmas többrobot rendszert alkotnak. A gyorsítóknak autonóm módon kell navigálniuk vissza a Földre, és kommunikálniuk kell a drónhajókkal, amelyek maguk is robot platformok, amelyek fenntartják pontos pozíciójukat az óceánon. Ez a komplex, nagy tétű balett a robotikus együttműködés mesterkurzusa.
Más példák már körülöttünk vannak:
- Raktári Automatizálás: Robotok rajai, mint amilyeneket az Amazon Robotics használ, összehangolják a polcok mozgatását és a rendelések feldolgozását félelmetes hatékonysággal.
- Mezőgazdaság: Autonóm traktorok és drónok csapatai dolgoznak együtt a növények ültetésén, monitorozásán és betakarításán, optimalizálva a hozamot és az erőforrás-felhasználást.
- Keresés és Mentés: A instabil szerkezetekbe behatolni képes földi robotok és a felügyeletet biztosító légi drónok kombinálása gyakori stratégia a katasztrófa sújtotta területeken.
A következő nagy mérföldkő: Mars
Az emberek vörös bolygóra küldése tele van veszélyekkel és csillagászati költségekkel. Egy robot előőrs küldése először nem csak okos, hanem elengedhetetlen.
Képzeljünk el egy olyan forgatókönyvet, ahol egy robotflotta, amelyet évekkel az első emberi lábnyom előtt telepítenek, összehangoltan dolgozik egy lakható bázis felépítésén.
- Humanoid építők: A robotok képesek lennének feladatokat végezni, emberi manipulációval szerelvényeket összeállítani és karbantartani a berendezéseket.
- Rover szállítók: Nagyobb, kerekes robotok szállítanák a marsi regolitból bányászott nyersanyagokat.
- Drón felderítők: A humánoid kollégáik hátáról indított légi drónok feltérképeznék a terepet, elemeznék a geológiai formációkat, és kutatnának erőforrások, például jégvíz után.
Ez a munkamegosztás, az MRS alapelve, biztosítja, hogy minden feladatot a legjobban hozzáillő robot végezzen, létrehozva egy robusztus, hibatűrő rendszert, amely minimális emberi kockázattal készítheti elő a Marsot az emberi érkezésre.
A Holnap robot álomcsapatai
Ahogy előretekintünk, a többrobot rendszerek lehetséges kombinációi csak a képzeletünk (és hát, a finanszírozás) által korlátozottak. Milyen robotcsapatokra számíthatunk még?
- Mélységi szimfónia: Egy nagyméretű autonóm tengeralattjáró „anyahajóként” szolgálhat egy kisebb, agilis víz alatti drónraj számára. Az anyahajó biztosítja az áramellátást és a távolsági navigációt, míg a raj mélytengeri árkokba vagy komplex korallzátonyokhoz merül, részletes 3D-s térképeket készítve az óceánfenékről.
- Orvosi mobil egység: Egy kórházi környezetben egy robot betegkísérő szállíthat egy kisebb, speciális robotot, amely gyógyszereket adagolhat vagy finom beavatkozásokat végezhet, miközben környezeti érzékelők hálózata figyeli a beteg életjeleit és a szoba állapotát.
- Városi karbantartó crew: Egy nehéz teherbíró földi robot kisebb „felügyelő” robotokból és egy tisztító drónból álló csapatot vihet. A földi egység pozicionálja a csapatot, a felügyelők végig másznak csővezetékeken vagy épületfalakon, hogy felderítsék a hibákat, a drón pedig a nehezen elérhető területek tisztítására nagynyomású szórópisztolyokat használ.
A Caltech és a TII közötti együttműködés több mint egy lenyűgöző technikai bemutató. Ez egy erőteljes kijelentés a robotika jövőjéről. Az egyedül járó farkast felváltja a falka. Képességeik egyesítésével a robotrendszerek olyan szintű sokoldalúságot és rugalmasságot érhetnek el, amely megoldásokat nyit meg a legnehezebb problémáinkra – ezen a világon és a következőn. A jövő nem csupán automatizált; ez egy csapatmunka.
