Algoritma baru dapat membantu mengendalikan mobil self-driving, gudang otomatis – Sains Terkini

Agar kendaraan yang dikendarai sendiri menjadi kenyataan sehari-hari, mereka harus saling menavigasi dengan aman dan tanpa cacat tanpa menabrak atau menyebabkan kemacetan lalu lintas yang tidak perlu.

Untuk membantu mewujudkannya, para peneliti Northwestern University telah mengembangkan algoritma desentralisasi pertama dengan jaminan bebas dari tabrakan, jalan buntu.

Para peneliti menguji algoritma dalam simulasi 1.024 robot dan pada segerombolan 100 robot nyata di laboratorium. Robot-robot tersebut secara andal, aman dan efisien bertemu untuk membentuk bentuk yang telah ditentukan sebelumnya dalam waktu kurang dari satu menit.

"Jika Anda memiliki banyak kendaraan otonom di jalan, Anda tidak ingin mereka saling bertabrakan atau terjebak dalam jalan buntu," kata Michael Rubenstein dari Northwestern, yang memimpin penelitian. "Dengan memahami bagaimana mengendalikan robot segerombolan kami untuk membentuk bentuk, kita dapat memahami bagaimana mengendalikan armada kendaraan otonom saat mereka berinteraksi satu sama lain."

Makalah ini akan diterbitkan akhir bulan ini di jurnal Transaksi IEEE pada Robotika. Rubenstein adalah Profesor Lisa Wissner-Slivka dan Benjamin Slivka dalam Ilmu Komputer di McCormick School of Engineering Northwestern.

Keuntungan dari segerombolan robot kecil – versus satu robot besar atau segerombolan dengan satu robot utama – adalah kurangnya kontrol terpusat, yang dengan cepat dapat menjadi titik pusat kegagalan. Algoritma desentralisasi Rubenstein bertindak sebagai gagal-aman.

"Jika sistem terpusat dan robot berhenti bekerja, maka seluruh sistem gagal," kata Rubenstein. "Dalam sistem desentralisasi, tidak ada pemimpin yang memberi tahu semua robot lain apa yang harus dilakukan. Setiap robot membuat keputusan sendiri. Jika satu robot gagal dalam satu gerombolan, gerombolan itu masih dapat menyelesaikan tugas."

Namun, robot perlu berkoordinasi untuk menghindari tabrakan dan jalan buntu. Untuk melakukan ini, algoritme memandang tanah di bawah robot sebagai kisi. Dengan menggunakan teknologi yang mirip dengan GPS, masing-masing robot mengetahui di mana ia berada di grid.

Sebelum membuat keputusan tentang ke mana harus bergerak, masing-masing robot menggunakan sensor untuk berkomunikasi dengan tetangganya, menentukan apakah ruang terdekat di dalam kotak kosong atau ditempati.

"Robot menolak untuk pindah ke suatu tempat sampai tempat itu bebas dan sampai mereka tahu bahwa tidak ada robot lain yang pindah ke tempat yang sama," kata Rubenstein. "Mereka berhati-hati dan menyediakan ruang sebelumnya."

Bahkan dengan semua koordinasi yang cermat ini, robot masih dapat berkomunikasi dan bergerak dengan cepat untuk membentuk suatu bentuk. Rubenstein menyelesaikan ini dengan menjaga agar robot tidak terlihat.

"Setiap robot hanya dapat merasakan tiga atau empat tetangga terdekatnya," Rubenstein menjelaskan. "Mereka tidak dapat melihat seluruh kawanan, yang membuatnya lebih mudah untuk skala sistem. Robot berinteraksi secara lokal untuk membuat keputusan tanpa informasi global."

Dalam gerombolan Rubenstein, misalnya, 100 robot dapat berkoordinasi untuk membentuk bentuk dalam satu menit. Dalam beberapa pendekatan sebelumnya, ini bisa memakan waktu satu jam penuh. Rubenstein membayangkan algoritmanya dapat digunakan dalam armada mobil tanpa pengemudi dan di gudang otomatis.

"Perusahaan besar memiliki gudang dengan ratusan robot melakukan tugas yang mirip dengan apa yang robot kami lakukan di lab," katanya. "Mereka perlu memastikan robot mereka tidak bertabrakan tetapi bergerak secepat mungkin untuk mencapai tempat di mana mereka akhirnya memberikan objek kepada manusia."

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Northwestern. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.