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| 本文作者： 楊波 | 2016-09-09 18:06 |
或許大多數(shù)人都沒有考慮過這世上有大多機器人可能帶來的問題和隱患——你要將大量時間浪費在避免它們之間的互相碰撞上，更糟糕的是，在這個過程中，它們還不能正常地完成任務(wù)。
在佐治亞理工學(xué)院，Li Wang、Aaron D. Ames教授和Magnus Egerstedt教授一直在致力于研發(fā)讓大量機器人在四周移動，還不擋道、不碰撞到其他機器人的方法。這對像筆者這樣家里有37個Roomba掃地機器人的用戶而言至關(guān)重要。當(dāng)然，如果在未來，大街小巷跑的全是無人駕駛汽車的話，這個方法也是非常重要的。
在這個領(lǐng)域，要解決的最根本的問題就是機器人的偏執(zhí)癥。當(dāng)機器人四處走動的時候，為了安全著想，它們會基于感應(yīng)器為自己設(shè)置一個“恐慌區(qū)”，一旦外界有物體進入了這片區(qū)域，它們就會很偏執(zhí)地感到“恐懼”，并停止移動。試想，如果一個區(qū)域內(nèi)僅有兩個機器人的話，它們會與彼此保持一定的安全距離，互不干涉；但是隨著機器人數(shù)量的增加，它們的“恐慌區(qū)”相交的幾率會增高，到了某一個閾值后它們的“恐慌區(qū)”就會重合。如果這個情況發(fā)生在全球范圍內(nèi)，你就會目睹全世界的機器人都癱瘓的反常現(xiàn)象。對此，佐治亞理工學(xué)院研發(fā)團隊表示：“因為機器人的數(shù)量增多了，要執(zhí)行的任務(wù)的難度也增大了，所以只用一個控制器同時完成不同的任務(wù)將變得愈發(fā)困難，其中可能涉及的任務(wù)包括物體塑形、避免碰撞以及連通性維護。”
傳統(tǒng)意義上的機器人在完成任務(wù)的過程中，會使用幾種不同的控制器。其中，主要控制器專注于讓機器人完成任務(wù)，比如服從像“去那兒”這樣的命令。第二重控制器，即安全控制器，它確保了主要控制器能夠正常工作，這樣機器人就不會撞到其他物體。在大多數(shù)時候，安全控制器都沒有運行，但是一旦它察覺到機器人面臨著被撞的風(fēng)險后，它就會越俎代庖，代替主要控制器控制機器人的行動。這時，問題就來了——安全控制器啟動后，機器人將一直處于避免碰撞的“安全模式”，這大大阻礙了正常任務(wù)的完成。
為了解決這個問題，佐治亞理工學(xué)院的研發(fā)團隊為移動機器人設(shè)計了一款安全控制器，它對主要控制器的妨礙沒有那么大，這意味著“只有在碰撞一觸一發(fā)，或是連通性的損失已經(jīng)迫在眉睫的情況下，安全控制器才能控制機器人做出避免碰撞的行動”。為了在幾個機器人中測試他們的算法，這個研發(fā)團隊利用瑞士公司K-Team研發(fā)的小型移動機器人Khepera III做了實驗。在理想狀態(tài)下，安全控制器會一直運作，但是當(dāng)你想讓控制器能在“完成復(fù)雜的任務(wù)”的同時，還能實現(xiàn)“避免碰撞以及保持連通性”的話，難度就大了。
科學(xué)家們認為，類似這樣的技術(shù)會變得越來越重要，因為在不久的未來，無人駕駛汽車會充斥著我們的大街小巷，而天上也會有越來越多的無人機。機器人的安全措施自是重要，但是當(dāng)它們不能在保障自身安全的同時，靠譜地完成任務(wù)的話，不管人類最終擁有了多少機器人，它們能發(fā)揮的作用也將十分有限。
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