Научно – технические инновации: внедрение в повседневную жизнь общества. Робототехника.
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Юрия Алексеевича
кандидат технических наук, доцент кафедры «Электронные приборы и устройства», заместитель директора института электронной техники и машиностроения по воспитательной и профориентационной работе.
This article describes the young and perspective area of science, called a group robotic technology.
It is directly connected with scientifically – technical innovations. This work considers such questions as science origin, stage of its formation and development. It shows what results are already received that only it is necessary to make in this area. Results of researches of this area of science can be used both to scientists and ordinary people, in their everyday life.
Наука не стоит на месте. Учёные ежедневно своими трудами, ведут человечество в прекрасное техническое будущее. Новые открытия, области исследования, всё нацелено на помощь человеку, усовершенствование его повседневной жизни.
Робототехника. Роботы окружают нас повсюду. Они помогают человеку, выполняют за него сложную работу. Причём выполняют её качественнее и быстрее, но всё же человек обязан контролировать работу робота и проверять её. Люди ищут новые области повседневной жизни, где можно применять роботов.
Сейчас перспективной и полезной областью исследований является групповая робототехника. К чему придут учёные, мы узнаем в скором будущем, а пока можем рассмотреть некоторые успехи в этой молодой области науки.
На сегодняшний день, во всей робототехнике, главная задача это научить робота думать и самостоятельно принимать решения. Задача перед учёными стоит весьма и весьма сложная, но, конечно же, разрешимая. А практически вся групповая робототехника находится в стадии «теория и эксперименты». Очень много областей и науки, и повседневной жизни человека, где могут использоваться подобные роботы.
Возникла групповая робототехника в начале 2000-х годов. Основная идея - контроль большого количества роботов с целью выполнения задач, которых отдельно взятая машина не сможет добиться в одиночку. Коллективное поведение возникает из взаимодействия роботов между собой, а так же из их взаимодействия с окружающей средой. Такой подход относится к научному направлению по искусственному роевому интеллекту, возникшему при проведении биологических исследований насекомых, в частности, муравьёв, пчёл, а также при исследовании в других областях природы, где имеет место роевое поведение. А достигнуть слаженной работы небольшого количества обычных физических роботов можно с помощью комбинации миниатюризации компьютеров и опорно-двигательных систем, ультра-легких материалов, компактных датчиков и беспроводных технологий. .
Исследование групповой робототехники заключается в изучении конструкции роботов, их внешнего вида и контроля поведения. Связь между роботами может быть локальной. Эта локальная связь может быть сделана, например, на базе беспроводных систем передачи данных в радиочастотном или инфракрасном диапазонах.
Как связать группу роботов, далеко не единственная задача. Например. Изначально групповые роботы обладали сравнительно большими размерами и были и громоздкими. Так же они не обладали необходимой вычислительной мощностью, вследствие чего не могли выполнять сложные операции.
Есть среди групповой робототехники, виды способные летать. Это были в основном экспериментальные роботы, размером с птицу, опирались на тяжелые компоненты с быстро разряжающимися аккумуляторами. Но технологии стремительно улучшались и в конце 2010-х годов, мы вплотную подошли к новой эре дронов-шпионов размером с насекомых. Сейчас роботы могут имитировать структуру тела, движение и поведение реальных насекомых.
В течение следующих двух десятилетий дальнейшие улучшения в области искусственного интеллекта и удаленного управления позволили машинам работать в более крупных и продуктивных сетях, и в то же время, электронные компоненты за десятилетие уменьшились в размере на два порядка.
Где же всё - таки может использоваться групповая робототехника. Потенциальные приложения групповой робототехники включают задачи, которые требуют миниатюризации нанороботов, микроботов, а также решение распределённых задач зондирования в микроэлектромеханических системах или в человеческом теле. С другой стороны, групповая робототехника может подходить для решения задач, которые требуют дешёвых изделий, например, при разминировании или фуражировке сельскохозяйственных животных. Кроме того, некоторые художники используют методы групповой робототехники для реализации новых форм интерактивного искусства.
Так же есть предположения, что идёт рост сокращения популяции медоносных пчёл. И групповых микро - роботов можно использовать в качестве искусственных опылителей растений.
Микро - роботы могут также служить для выполнения других экологических функций. Таких как мониторинг атмосферы, земли и воды, в том числе в городской местности, с беспрецедентной скоростью и детальностью.
Ещё одна важная сфера применения групповых микро – роботов это поисково – спасательные работы. В реальном времени они могут помогать собирать информацию.
Наука о групповой робототехнике очень молодая. Есть над чем работать долго и упорно. Учёные ежедневно трудятся над роботами, совершенствуя их, приспособляя для помощи людям. Остаётся наблюдать за их работой и вкушать её плоды.
Ссылки
[http://ru. wikipedia. org] [http://futurenow. ru] [http://robo4all. ru/kronstadt/2014/03/01/roboty-termity-realizuyut-proekt-bez-centralizovannoy-koordinacii. html] [http://nanorobots. ru/]