อนาธิปไตย

นำโดย Nikos Papanikolopoulos นักวิจัยจาก University of Minnesota, University of Pennsylvania และ Caltech กำลังคิดค้นซอฟต์แวร์ที่จะช่วยให้หุ่นยนต์ขนาดเล็กสามารถประสานงานการกระทำของพวกเขาและดำเนินการคำสั่งที่ซับซ้อนจากผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ งานนี้ได้รับการสนับสนุนโดยรางวัลการวิจัยเทคโนโลยีสารสนเทศมูลค่า 2.6 ล้านดอลลาร์จาก National Science Foundation (NSF) ซึ่งเป็นหน่วยงานอิสระของรัฐบาลกลางที่สนับสนุนการวิจัยขั้นพื้นฐานและการศึกษาในสาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ทุกแขนง Papanikolopoulos ผู้อำนวยการ Distributed Robotics Lab ของรัฐมินนิโซตากล่าวว่า "มีความท้าทายอย่างมากเนื่องจากขนาดและประสิทธิภาพการทำงานของหุ่นยนต์เอง" “แต่เหนือหุ่นยนต์ เราต้องรับมือกับข้อจำกัดของทีม คุณจะป้องกันไม่ให้มันกลายเป็น อนาธิปไตย โดยสิ้นเชิงได้อย่างไร” หุ่นยนต์ต้องการมากกว่าแบบฝึกหัดการสร้างทีมที่เสนอโดยที่ปรึกษาขององค์กร เพื่อเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในไซต์ที่เกิดภัยพิบัติ ทีมหุ่นยนต์ต้องการซอฟต์แวร์สำหรับการตรวจจับร่วมกัน สำหรับการสำรวจและการทำแผนที่แบบกระจาย สำหรับการประสานงานของทีมที่เชื่อถือได้โดยไม่ขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ และเพื่อการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพกับผู้ปฏิบัติงาน “การทำงานเป็นทีมอย่างมีประสิทธิภาพไม่ได้แปลง่ายๆ ว่าเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และในสถานที่เกิดภัยพิบัติ อาจหมายถึงความแตกต่างระหว่างความเป็นกับความตายอย่างแท้จริง” ริตา โรดริเกซ เจ้าหน้าที่โครงการ NSF กล่าว "การจัดการกับความท้าทายด้านการวิจัยจำเป็นต้องอาศัยแนวทางแบบสหสาขาวิชาชีพ และสำหรับโครงการนี้ ต้องอาศัยความเชี่ยวชาญร่วมกันของทีมวิจัยสามวิทยาเขต" ผู้ทำงานร่วมกันจาก University of Pennsylvania นำโดย Kostas Daniilidis นำกล้องรอบทิศทางและความเชี่ยวชาญด้านการมองเห็น การรับรู้ของหุ่นยนต์ ตลอดจนประสบการณ์ในทฤษฎีการควบคุมที่จำเป็นสำหรับการประสานงานในทีม นักวิจัยของ Caltech นำโดย Joel Burdick มีความเชี่ยวชาญที่สำคัญในการสำรวจโดยใช้เซ็นเซอร์และการทำแผนที่แบบกระจายและความครอบคลุม เพื่อให้แน่ใจว่าทีมหุ่นยนต์สามารถมองเห็นทุกตารางนิ้วของพื้นที่ได้ เป็นต้น Papanikolopoulos และ Minnesota โดยบังเอิญนำหุ่นยนต์มาใช้ รวมถึงประสบการณ์ด้านคอมพิวเตอร์วิทัศน์ การสื่อสารดิจิทัล และด้านอื่นๆ ประวัติการสนับสนุน NSF ที่ยาวนานกว่าทศวรรษของ Papanikolopoulos รวมถึงรางวัลปัจจุบันสำหรับการตรวจสอบกิจกรรมของมนุษย์โดยใช้วิดีโอเฝ้าระวัง และการออกแบบและสร้างหุ่นยนต์รุ่นล่าสุดที่ใช้ในโครงการสร้างทีม เรียกว่า Scouts และสร้างขึ้นด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป หุ่นยนต์ได้รับการออกแบบมาให้ทนทานต่อการลงโทษมากมาย หน่วยสอดแนมสามารถเอาชีวิตรอดจากการตกหกชั้นในอาคารที่พังทลายหรือการโยน 100 ฟุตเข้าไปในดินแดนที่ไม่คุ้นเคย Scouts รุ่นล่าสุดประกอบด้วยกล้องวิดีโอ เครื่องตรวจจับระยะอินฟราเรดสามตัว เซ็นเซอร์วัดแสงสองตัว และเซ็นเซอร์ไพโรอิเล็กทริก (สำหรับตรวจจับความร้อนของร่างกาย) บวกกับระบบควบคุมระยะไกลแบบสองทางที่รองรับการกระโดดความถี่และการเข้ารหัสสัญญาณ ทั้งหมดนี้อยู่ในบรรจุภัณฑ์ทรงกระบอกยาว 100 มม. (3.9 นิ้ว) และเส้นผ่านศูนย์กลาง 35 มม. (1.4 นิ้ว) ซึ่งมีขนาดและรูปร่างประมาณเท่ากับท่อกระดาษแข็งภายในม้วนกระดาษชำระ เซ็นเซอร์ของ Scout ช่วยให้ทีมวิจัยทดลองเขียนโปรแกรมให้ Scouts ทำกิจกรรมต่างๆ ด้วยตนเองได้ เช่น การหาที่มืดเพื่อซ่อนตัว อย่างไรก็ตาม หน่วยสอดแนมตัวเดียวยังไม่สามารถทำทุกอย่างที่เจ้าหน้าที่ฉุกเฉินต้องการได้ สำหรับงานต่างๆ เช่น เก็บตัวอย่างอากาศ ทดสอบควันพิษ หรือเฝ้าระวังในพื้นที่ขนาดใหญ่ หน่วยสอดแนมจะต้องทำงานร่วมกัน หุ่นยนต์ตอบสนองเหตุฉุกเฉิน "ดรีมทีม" อาจมีหน่วยสอดแนมหนึ่งโหลหรือมากกว่านั้นที่มีอุปกรณ์ตรวจจับร่วมกัน และผ่านหัวหน้าทีม สามารถทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นและรายงานกลับไปยังผู้ควบคุมที่เป็นมนุษย์ได้ ในกรณีนี้ หัวหน้าทีมคือ MegaScout ที่พัฒนาโดย Minnesota ซึ่งเป็นพี่น้องของ Scout ที่มีความยาว 15 นิ้ว ซึ่งสามารถบรรทุกเซ็นเซอร์ที่ใหญ่กว่า แขนควบคุม (สำหรับการเปิดประตู ยก Scouts และงานที่คล้ายกัน) และพลังการประมวลผล เพื่อคุมทีมสเกาต์ในสนาม “เจ้าหน้าที่เผชิญเหตุฉุกเฉินที่เราพูดคุยด้วยบอกเราว่าพวกเขาไม่ต้องการควบคุมหุ่นยนต์มากกว่าสามตัวต่อครั้ง มีข้อมูลมากเกินไป” Papanikolopoulos กล่าว โดยเน้นที่หัวหน้าทีมหุ่นยนต์เท่านั้น ผู้ปฏิบัติงานแต่ละคนสามารถควบคุมหุ่นยนต์ได้หลายสิบตัว "ในที่สุด เราต้องการอนุญาตให้ทีมผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ควบคุมหุ่นยนต์กว่าร้อยตัวที่จัดเป็นทีม โดยผู้ควบคุมที่เป็นมนุษย์แต่ละคนจะสื่อสารกับหัวหน้าทีมหุ่นยนต์ประมาณสามคน สำหรับการรับมือเหตุฉุกเฉิน สิ่งนี้สมเหตุสมผล"