Las observaciones del comportamiento de los enjambres robóticos pueden ayudar a los trabajadores a navegar con seguridad por los sitios de desastre

 

Utilizando enjambres robóticos inspirados biológicamente que consisten en grandes grupos de robots que han sido programados para operar de manera cooperativa, al igual que los individuos en una colonia de hormigas o abejas, los científicos de la Universidad de Colorado demuestran que la distribución de robots observada localmente puede correlacionarse con la ubicación de características ambientales, como salidas en entornos de oficina. Los hallazgos del estudio fueron publicados en IEEE / CAA Revista de Automática Sinica.

Según Megan Emmons, de la Universidad Estatal de Colorado, EE. UU., Este es un estudio importante para establecer la viabilidad del uso de observaciones locales de la distribución de un enjambre, observando cómo los robots individuales en un enjambre se agrupan en ciertas áreas, para inferir características ambientales globales como la construcción salidas «Existe una gran variedad de aplicaciones potenciales en el mundo real una vez que el enfoque propuesto se desarrolla aún más, pero el enfoque de nuestro trabajo es ayudar a los trabajadores de rescate a navegar en sitios de desastres de manera segura y sólida», dijo Emmons.

Los robots individuales dentro de un enjambre se programan con comportamientos individuales simplistas, carecen de la capacidad de comunicarse y se basan únicamente en movimientos aleatorios para explorar sus alrededores. Pero a medida que interactúan con el entorno y otros robots en el enjambre, comienzan a surgir comportamientos de enjambre más complejos, un fenómeno conocido como comportamientos de enjambre emergente.

Este comportamiento de «enjambre» puede incluir rasgos como el consenso grupal, la asignación de tareas y la localización, el proceso de determinar dónde se encuentra un robot con respecto a su entorno, lo que le permite tomar decisiones con respecto a acciones futuras, todos los cuales tienen aplicaciones en el medio ambiente exploración. Pero para este estudio, los autores se centraron en la distribución local de los robots y muestran cómo estas observaciones pueden correlacionarse con las características ambientales de los alrededores que se están explorando. Esto a su vez puede ayudar a identificar obstrucciones o aberturas en entornos tales como edificios de oficinas para ayudar a los trabajadores de oficina atrapados a salir de un edificio colapsado, por ejemplo.

Actualmente, la exploración robótica plantea varios desafíos cuando se usa en situaciones de desastre debido a una comunicación poco confiable, detección limitada y altas tasas de falla de los robots. El método utilizado en este estudio de factibilidad de referencia supera estas limitaciones y confirma que un enjambre robótico mínimamente equipado que carece de comunicación o sensores aún puede proporcionar información importante sobre las características ambientales en un escenario de desastre simulado. Uno solo necesita observar localmente la densidad del robot para predecir las características ambientales.

«Los enjambres ofrecen un aumento increíble en la robustez», dijo Emmons. «A partir de este trabajo, demostramos que incluso en el peor de los casos en el que pierde 9 de cada 10 robots, tiene comunicación cero y los robots se limitan a un movimiento puramente aleatorio: un entorno aún se puede clasificar con algo mejor que aleatorio exactitud.»

«El trabajo futuro se centrará en extender este trabajo de manera más rigurosa en dominios donde se sabe que las soluciones robóticas existentes fallan», dijo Emmons.

 


Más información:
Clasificación de características ambientales a partir de observaciones locales de comportamiento emergente de enjambre.

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