Seus futuros colegas de trabalho podem ser enxames de robôs

Seus futuros colegas de trabalho podem ser enxames de robôs

No futuro, enxames de robôs poderiam nos ajudar a executar tarefas de busca e resgate à agricultura, dizem os pesquisadores.

Imagine que há um bando de robôs aéreos procurando por um caminhante perdido, por exemplo. Eles têm que cobrir uma grande área de mata remota e um comandante central não funciona porque eles estão tão espalhados.

Assim, os robôs trabalham de maneira cooperativa para calcular a melhor maneira de cobrir e pesquisar essa grande área com precisão e rapidez.

“Esperamos um dia criar um enxame robótico que possa se apresentar e dançar como um bando de estorninhos…”

Este cenário é menos Black Mirror do que parece, e mais sobre o foco em soluções práticas para trabalhos que são difíceis para os humanos, diz Airlie Chapman, da Escola de Engenharia de Melbourne.

Descrevendo o foco de sua pesquisa em engenharia mecatrônica, Chapman diz que "centra-se na robótica multi-veículo, ou muitos robôs trabalhando juntos para alcançar um objetivo comum".

Engenheiros mecatrônicos exploram desenvolvimentos em automação e manufatura - combinando múltiplas disciplinas de engenharia. E isso pode envolver a criação de máquinas inteligentes que estejam cientes de seu entorno e possam tomar decisões autônomas.


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Chapman trabalha especificamente no campo da robótica multi-veículo ou swarm. Usando uma combinação de engenharia mecânica, elétrica e de software para construir os robôs, Chapman então programa os veículos usando algoritmos para reagir e pensar de forma autônoma.

Muitos bots são melhores que um

“Há benefícios em usar muitos veículos aéreos não tripulados menores (UAVs) no lugar de um grande, particularmente para trabalhos como limpeza de um derramamento de óleo, monitoramento ambiental ou busca de sobreviventes de um colapso de minas”, diz Chapman.

"Isso é chamado de interação humano-enxame."

Não apenas existe o elemento de redundância com veículos menores - perder um pequeno UAV fora de um grupo é um problema menor do que perder um único grande UAV -, mas também há os benefícios da implementação. Por um lado, há a melhor capacidade de cobertura e custo reduzido.

"Um enxame de pequenos robôs baratos, cada um com pouca capacidade, pode substituir um robô altamente capaz e dispendioso", diz ela.

Na Austrália, os UAV agora são usados ​​para monitoramento agrícola, bem como para surfe e resgate no oceano, o que significa fazer o trabalho mais rapidamente, o que é particularmente importante para aplicações sensíveis ao tempo.

Atualmente, para operações de resgate, um salva-vidas treinado precisa pilotar o UAV. Mas não seria mais fácil se o UAV pudesse funcionar de forma autônoma, o que evita tirar o salva-vidas de sua área de especialização, enquanto adiciona outro par de “olhos” observando os nadadores nas ondas?

Mas a ressaca às vezes fatal da Austrália é apenas um perigo que os robôs de Chapman e seus colegas poderiam monitorar.

“Nas operações de combate a incêndios florestais, os sistemas autônomos podem trabalhar em conjunto com os seres humanos. Um bando de veículos aéreos poderia apoiar os bombeiros, fornecendo informações críticas sobre as condições de incêndio em mudança.

“À medida que os bombeiros se movem com a frente de fogo, o bando pode se mover em conjunto, posicionando-se melhor para coletar e transmitir informações mais significativas. Isso é chamado de interação humano-enxame ”, diz Chapman.

Resolvendo problemas simplesmente

Embora pareça tecnologicamente intimidante, Chapman diz que parte de seu trabalho é comunicar “soluções facilmente entendidas para problemas realmente complexos”. E ela está usando essa habilidade para trazer benefícios para os resultados do mundo real, no surfe, na fazenda e Na região selvagem.

O potencial de impacto do trabalho da Chapman em vários setores também é de longo alcance, incluindo a indústria aeroespacial e de defesa, infraestrutura e logística críticas, robótica agrícola e até automação em mineração. E isso remonta ao seu objetivo de remover o elemento humano de "tarefas maçantes, sujas e perigosas".

Enquanto sua pesquisa olha para o futuro, a inspiração de Chapman também vem da natureza.

“Eu sempre fui muito baseado em matemática. A oportunidade de ver algo tocar e dançar na sua matemática é muito emocionante. Você pode olhar para o enxame de peixes, ou um bando de pássaros, e você pode escrever a mesma equação para robôs ”, diz ela.

Mas Chapman diz que há também uma oportunidade cada vez maior de interação e colaboração homem-robô - combinando forças para resolver os grandes desafios da sociedade.

Juntando-se

"No futuro, os UAV se tornarão mais discretos, atuando como grandes coletores de dados", diz Chapman. "Os veículos menores serão um componente essencial aqui, coletando silenciosamente informações em tempo real, olho de pássaro, críticas para que os sistemas interconectados tenham um bom desempenho agregado."

“Esses robôs podem nos fornecer dados confiáveis ​​que aumentam nosso conhecimento do mundo. A rega de precisão das culturas, por exemplo, poderia nos fornecer mapas mais precisos da erosão da terra, saúde das culturas e escoamento da água, além de minimizar o uso da água ”, diz ela.

Então, robôs e humanos trabalhando juntos.

Essa interconectividade é algo que Chapman diz ser uma tendência que veremos aumentando na engenharia do futuro. Seja usando robôs para melhorar a eficiência de resgates coordenados na recuperação de desastres ou melhorando as redes de transporte interconectadas, o potencial da robótica multi-veículo para ajudar os humanos é ilimitado.

“Esperamos um dia criar um enxame robótico que possa tocar e dançar como um bando de estorninhos - tudo através da matemática e da engenharia”.

Fonte: Prue Gildea para University of Melbourne

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