Kaip Veikia Kilobotai

{h1}

Kilobaitai yra maži robotai, kuriuos galite susikurti tik už 15 usd. Sužinokite apie kilobotus ir tai, ko reikia norint juos pagaminti.

Po to, kai su draugais surengėte ypač smagų bendravimą kieme, pradėsite ne tokį įdomų valymo procesą. Nepaisant jūsų pasiryžimo, tikriausiai paliksite keletą trupinių užpakalyje - ir jūsų kieme esančios kooperacijos liekanos greičiausiai pritrauks vieną geriausių gamtos komandų.

Tai prasideda alkanų skruzdėlių spiečiu, einančiu link susmulkintų bulvių traškučių krūvos ant cemento. Gabalas po gabalo skruzdėlės surenka trupinius, kad galėtų nešti atgal į lizdą. Mažyčiai vabzdžiai veikia kartu, padėdami kelti kąsnį kelis kartus daugiau. Veikdami kartu, jie pasiekia tai, ko negali vienas asmuo.

O kas, jei mes galėtume suprojektuoti robotus, tokius kaip šios skruzdėlės, galinčius dirbti tiek savarankiškai, tiek kaip didesnę visumą? Iš esmės sukurti mažas robotų armijas buvo brangu ir daug laiko, todėl mokslininkai turėjo reaguoti į kompiuterio modeliavimą.

Įveskite Kilobotai. Harvardo universiteto tyrėjai sukūrė mažus robotus tikėdamiesi sukurti lengvą ir pigų bandymo būdą algoritmai - arba užprogramuoti veiksmai problemoms spręsti daugybės robotų grupėje. Nuo 2012 m. Kovo mėn. Grupė buvo sukūrusi mažus kilobotų spiečius, siekdama didesnio tikslo - sukurti kilobotų „kilobitą“: 1024 asmenų kolektyvą (ir kur projektas gauna savo pavadinimą) [šaltinis: Rubenstein].

Šios paprastos mašinos gali padėti išbandyti ir išvystyti sudėtingą elgesį su kitų tipų robotais. „Kilobot“ rėmėjai sako, kad sistema galėtų sureguliuoti robotus, kurie suranda ir gelbėja žmones nuo sugriuvusių pastatų, arba galbūt padės išvalyti lipnias naftos gaubles nuo užterštos aplinkos.

Pagalvokite apie kilobotus kaip bandomąjį parką: jie nebūtinai turės tas savybes, kaip ratus, kuriuos turės kitos mašinos. Atvirkščiai, tai yra žaidimų aikštelė, kurioje mokslininkai gali eksperimentuoti ir išsiaiškinti visas problemas, susijusias su jų programavimu, prieš sumuodami savo tyrimų dolerius į didesnius, sudėtingesnius robotus.

Meistravimo spiečius

Nurodyti vienam robotui veikti gali būti keblu, tačiau priversti visą grupę veikti tokiu pat tikslumu nėra taip paprasta - ar pigu.

Vienas didžiausių „Kilobots“ trūkumų yra paprastas dizainas ir maža kaina. Michaelas Rubensteinas, padėjęs sukurti robotus kartu su kitais Harvardo universiteto tyrėjais, sako, kad prioritetas buvo išlaikyti išlaidas ir surinkimo laiką.

Kiekvienas komponentas yra naudojamas paprastai, nesvarbu, ar jis juda, ar signalizuoja šalia esantiems mechaniniams bičiuliams. Kilobotai yra unikalūs tuo, kad jie veikia „miego režimu“, kol juos nekviečia antžeminis valdiklis. Žmogus gali įjungti visą kilobotų spiečius „įjungdamas“, išsiųsdamas vieną signalą, o ne rankiniu būdu įjungdamas kiekvieną robotą.

Jei jūsų širdies trokšta 1,3 colio (33 milimetrų) kilobotas, pateikiame pagrindinį sąrašą, ko jums prireiks, kad jį įgyvendintumėte [šaltiniai: Rubenstein ir kt., „K-Team Corp.“]:

  • Apvali spausdintinė plokštė (PCB), kuri naudojama kaip roboto pagrindas
  • Įkraunama ličio jonų baterija, kurios tarnavimo laikas yra nuo 3 iki 10 valandų
  • Du vibruojantys varikliai, kurie keičia robotą apskritimais ir tiesia linija (tas pats principas, kuris verčia mobilųjį telefoną judėti per stalą, kai jis vibruoja)
  • Trys standžios atraminės kojos, pakeliančios robotą maždaug keturis penktadalius colio (2 centimetrus) virš nurodyto paviršiaus
  • Daugiakryptis infraraudonųjų spindulių siųstuvas ir imtuvas, esantis roboto apačioje
  • LED lemputė, galinti signalizuoti apie raudoną, žalią ir mėlyną
  • Viršutinis valdiklis, skirtas pranešimams perduoti infraraudonųjų spindulių signalais maždaug 3 pėdų (1 metro) skersmens apačioje
  • Valdymo pultas - kompiuteris komandoms įvesti
  • Įkrovimo stotelė
  • Daugiausia plokščias plotas, idealus atspindėti infraraudonąją šviesą (paprastai baltas paviršius)

Ar nedaryti to pasidaryk pats? Pasinerkime į tai, ką iš tikrųjų gali padaryti kilobotai.

Bitai ir botai

Kiekvieno „Kilobot“ dalys kainuoja mažiau nei 15 USD - maždaug 10 kartų pigiau nei pigiausi kolektyviniai robotai nuo 2012 m. [Šaltinis: Rubenstein ir kt.] Vienam robotui surinkti reikia maždaug penkių minučių. Programavimo ir robotikos ekspertams šių pagrindinių robotų projektas yra atvirojo kodo, ty žingsniai yra prieinami kiekvienam. Kompanija „K-Team Corporation“ taip pat parduoda surinktus kilobotus.

Kilobotai veikloje

Kairėje esantis kilobotas perduoda signalą, atmesdamas jį nuo stalo dešinėje esančiam kilobotui, kuris jį priima.

Kairėje esantis kilobotas perduoda signalą, atmesdamas jį nuo stalo dešinėje esančiam kilobotui, kuris jį priima.

Mes anksčiau tai sakėme. Mes pasakysime dar kartą: „Kilobotai“ yra sukurti kaip pagrindiniai algoritmų testuotojai.

Tarkime, avarinės tarnybos darbuotojai nori įnešti robotus į įvykio vietą paieškos ir gelbėjimo misijai. Jie turėjo žinoti, kaip gerai mašinos gali susisiekti tarpusavyje. Štai kilobotai yra ypač naudingi kaip bandomosios manekenės.

Kiekvienas robotas gali atšokti infraraudonųjų spindulių signalą nuo žemės paviršiaus iki kito šalia esančio boto, leisdamas jam suprasti, kur jis yra, palyginti su kitais spiečiuje (žr. Paveikslėlį). Šio signalo atmetimas taip pat gali užtikrinti, kad robotai kaimynai yra tame pačiame puslapyje, kada ir kaip turėtų būti atlikta užduotis. Norint nustatyti objektus tam tikroje aplinkoje ir grąžinti juos į namų bazę, būtina žinoti, kur yra kiti robotai.

Iki šiol yra trys pagrindiniai spiečių elgesys, kurį Kilobotai įvaldė: maisto ieškojimas, formavimo kontrolė ir sinchronizavimas.

Maitinimas kaip tai skamba: liepimas keliems robotams išsisklaidyti ir ištirti aplink juos esantį plotą. „Kilobots“ idėja yra sunaikinti laiką, reikalingą pašarui tam tikroje vietoje. Čia naudinga signalizuoti kitiems spiečiuose. Michaelas Rubensteinas, mokslininkas, padėjęs suprojektuoti robotus, sako, kad žvalgymasis į grupę yra daug efektyvesnis nei atskirai, ypač neatidėliotinose situacijose.

„Jei ten yra žemės drebėjimo sudužęs pastatas, o jame yra įstrigęs žmogus - jei jūs atsiųsite vieną robotą, tai surasti tą žmogų gali užtrukti daug ilgiau nei tuo atveju, jei siųstumėte didelę robotų grupę tam asmeniui surasti.," jis sako. Nors sugriuvęs pastatas ir plokščia, balta lenta yra visiškai skirtingos aplinkos, abu naršant naudojami algoritmai yra panašūs.

Kita svarbi veiksmingų spiečių dalis formavimo kontrolė, galimybė elgtis vieningai arba tam tikroje spiečiaus dalyje. Palaikydami ryšį vienas su kitu, „Kilobots“ turi virtualų guolio jutiklį, kuris suteikia realų įspūdį apie jo padėtį grupėje. Užuot naudodami aparatūrą šiam tikslui pasiekti, „Kilobots“ daro viską su pagrindine programine įranga ir sudėtingesniais algoritmais. Sudėtingo elgesio su kuo mažiau techninės įrangos atlikimas apima Kilobotų dvasią.

Sistemoje, kurioje tikimasi, kad kiekvienas robotas bus tame pačiame puslapyje, sinchronizavimas svarbu. Jei daliai spiečiaus tam tikrą laiką reikia atlikti užduotį ir vėliau pereiti į kitą sekundę, visa grupė turi turėti tą patį vidinį laikrodį. Vienas iš būdų tai pastebėti yra įsivaizduoti 1 000 kilobotų spiečius, kiekvienas naudojant savo LED lemputę, kad vaizduotų didesnio vaizdo įrašo tašką, kurį galima žiūrėti iš viršaus. Norėdami žinoti, kurią spalvą bet kuriuo metu signalizuoti, kiekvienas kilobotas turi naudoti tą patį laikrodį.

Mažas botas, didelis smūgis

Nors kilobotai yra akademikų numylėtiniai, jie pažada ir realiame pasaulyje. Jie piešia rūšių lentas. Pasakykite, kad kai kurie tyrinėtojų įkvėpti svajoja pasigaminti vabzdžių robotų, skirtų apdulkinti pasėlius. Jam ar jai būtų naudinga pirmiausia išbandyti kilobotus.

Smulkūs botai taip pat gali šviesti spiečiaus intelektas, ar kolektyvinis grupės elgesys ir kaip geriau valdyti dideles robotų gaujas.

Pavyzdžiui, imkitės kolektyvinio transporto. Skruzdėlės elgiasi taip, kad nešioja maisto produktus (pavyzdžiui, bulvių traškučių trupinius) atgal į savo lizdą. Tyrėjai sužinojo, kad tam tikri asmenys - skruzdėlės ir robotai - vaidina ypatingą vaidmenį procese. Kai kurie gali sukurti grandininį kelią, kuris nukreipia pašarus atgal į lizdą, o kiti yra atsakingi už darbą kartu, kad neštų daiktą iš vienos vietos į kitą. Kiloboto arenoje to paties principo išbandymas galėtų padėti mokyklų robotams sužinoti, kaip nustatyti ir išvalyti nešvarumus tam tikroje aplinkoje, pavyzdžiui, pavyzdžiui, išsiliejus naftai.

Jie taip pat gali būti naudingi kuriant geresnius žemėlapius ar aplinkos vaizdus. Robotai tai galėtų padaryti ištyrę sritį ir sudarydami erdvinį žemėlapį, į kurį būtų galima kreiptis. Kitos užduotys galėtų apimti pasėlių apdulkinimą arba pagrindines paieškos ir gelbėjimo operacijas [šaltinis: Rutter].

Michaelas Rubensteinas, vienas iš mokslininkų, sukūrusių „Kilobotus“, sako, kad būsimi tyrimai sutelks dėmesį į naujų algoritmų, kurie palengvina spiečiaus valdymą, sudarymą. Svarbiausi prioritetai išlieka robotų programavimas vykdyti kolektyvinio transporto veiklą ir būdų, kaip iš robotų sukurti naudingas formas (pavyzdžiui, pavyzdžiui, sugriuvusioje pastato dalyje), paieška. Kas žino, gal „Kilobots“ įkvėps robotus, primenančius mokslinės fantastikos mėgstamiausius „Transformerius“. Idėja yra turėti išmaniuosius, mažesnius robotus, kurie galėtų prisijungti, kad suformuotų didesnį, galingesnį.

Vis dėlto Rubensteinas sako, kad dar yra daug tobulėjimo galimybių. Sukurti 1000 robotų spiečiui prireikė laiko. Ir nors kilobotus galima sau taisyti, jiems trūksta tikslumo važiuojant didesniais atstumais.

Autoriaus pastaba

Skruzdėlės spiečia prie objekto kelis kartus didesnį dydį ir lengvai jį pasiima (arba atrodo, kad taip). Bet yra visas komunikacijos sluoksnis, kurio mums trūksta, jei nežiūrėsime atidžiai. Jei norime intelektualių mašinų, turinčių panašių galimybių, turime pasiimti keletą patarimų iš gamtos. Kas mane labiausiai nustebino, kai rašė apie „Kilobots“, ne patys robotai, bet tiek detalumo lygis, kiek reikia, kad programos ir algoritmai veiktų. Kilobotai nugriebia paviršių tik tada, kai kyla įdomių idėjų, kurias tyrinėja tyrėjai. Šios mažos, mechaninės armijos primena apie tai, koks tvarkingas ir sudėtingas yra pasaulis, ir kaip bandyti ją suprasti yra pusiau smagu.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Sveikesni Pomidorai, Auginami Jūros Vandenyje
Sveikesni Pomidorai, Auginami Jūros Vandenyje

Kaip Veikia Povandeniniai Laivai
Kaip Veikia Povandeniniai Laivai

Mokslas Naujienos


Paprastasis Drugelis Yra Dviejų Rūšių Hibridas
Paprastasis Drugelis Yra Dviejų Rūšių Hibridas

9 Patarimai, Kaip Išsirinkti Geriausią Purškalą
9 Patarimai, Kaip Išsirinkti Geriausią Purškalą

Egzotiškas Giliųjų Jūrų Kanjonų Pavojus Gyvybei (Galerija)
Egzotiškas Giliųjų Jūrų Kanjonų Pavojus Gyvybei (Galerija)

Kirmėlės Iš Pragaro? Rastas Giliausias Daugialąstelinis Gyvenimas
Kirmėlės Iš Pragaro? Rastas Giliausias Daugialąstelinis Gyvenimas

18 Žmonių Galvų Oro Uoste Įprastinė Siunta
18 Žmonių Galvų Oro Uoste Įprastinė Siunta


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com