นักวิจัยกล่าวว่าในอนาคต หุ่นยนต์จำนวนมากสามารถช่วยเราทำงานตั้งแต่การค้นหาและกู้ภัยไปจนถึงการทำฟาร์ม

ลองนึกภาพว่ามีฝูงหุ่นยนต์ทางอากาศกำลังค้นหานักปีนเขาที่หลงทางอยู่ เป็นต้น พวกเขาต้องครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ของพุ่มไม้ห่างไกลและผู้บังคับบัญชาส่วนกลางจะไม่ทำงานเพราะพวกเขากระจายออกไป

ดังนั้น หุ่นยนต์จึงทำงานร่วมกันเพื่อคำนวณวิธีที่ดีที่สุดในการครอบคลุมและค้นหาพื้นที่ขนาดใหญ่นี้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว

“เราหวังว่าสักวันหนึ่งจะสร้างฝูงหุ่นยนต์ที่สามารถแสดงและเต้นรำได้เหมือนฝูงนกกิ้งโครง…”

สถานการณ์นี้น้อย กระจกสีดำ Airlie Chapman จาก Melbourne School of Engineering กล่าวว่ามากกว่าเสียงและการมุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหาในทางปฏิบัติสำหรับงานที่มนุษย์ทำได้ยาก

Chapman อธิบายถึงจุดสนใจของงานวิจัยของเธอในด้านวิศวกรรมเมคคาทรอนิกส์ “มันเน้นที่หุ่นยนต์หลายตัว หรือหุ่นยนต์หลายๆ ตัวที่ทำงานร่วมกันเพื่อบรรลุเป้าหมายร่วมกัน”

วิศวกรเมคคาทรอนิกส์สำรวจการพัฒนาในระบบอัตโนมัติและการผลิต ซึ่งเป็นการผสมผสานสาขาวิชาวิศวกรรมที่หลากหลาย และอาจเกี่ยวข้องกับการสร้างเครื่องจักรอัจฉริยะที่รับรู้สภาพแวดล้อมและสามารถตัดสินใจได้ด้วยตนเอง

แชปแมนทำงานเฉพาะในด้านหุ่นยนต์หลายคันหรือกลุ่มหุ่นยนต์ Chapman ใช้การผสมผสานระหว่างวิศวกรรมเครื่องกล ไฟฟ้า และซอฟต์แวร์เพื่อสร้างหุ่นยนต์ จากนั้น Chapman จะตั้งโปรแกรมยานพาหนะโดยใช้อัลกอริธึมในการตอบสนองและคิดอย่างอิสระ

บอทหลายตัวดีกว่าตัวเดียว

“มีประโยชน์ในการใช้อากาศยานไร้คนขับขนาดเล็กจำนวนมาก (UAV) แทนเครื่องบินขนาดใหญ่เพียงคันเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับงานอย่างการทำความสะอาดการรั่วไหลของน้ำมัน การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม หรือการค้นหาผู้รอดชีวิตจากเหมืองถล่ม” แชปแมนกล่าว

“สิ่งนี้เรียกว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับฝูง”

ไม่เพียงมีองค์ประกอบของความซ้ำซ้อนกับยานพาหนะขนาดเล็กเท่านั้น—การสูญเสีย UAV ขนาดเล็กหนึ่งตัวออกจากกลุ่มนั้นไม่มีปัญหาน้อยกว่าการสูญเสีย UAV ขนาดใหญ่เพียงตัวเดียว—แต่ยังมีประโยชน์ในการนำไปใช้งานอีกด้วย ประการหนึ่งคือความสามารถในการครอบคลุมที่ดีขึ้นและต้นทุนที่ลดลง

“กลุ่มหุ่นยนต์ขนาดเล็กราคาถูก ซึ่งแต่ละตัวมีความสามารถเพียงเล็กน้อย สามารถแทนที่หุ่นยนต์ที่มีความสามารถสูงราคาแพงได้ตัวหนึ่ง” เธอกล่าว

ในออสเตรเลีย ปัจจุบัน UAV ถูกใช้สำหรับการติดตามผลทางการเกษตร เช่นเดียวกับการโต้คลื่นและการช่วยเหลือในมหาสมุทร ซึ่งหมายความว่างานเสร็จเร็วขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่คำนึงถึงเวลา

ในปัจจุบัน สำหรับปฏิบัติการกู้ภัย ผู้ช่วยชีวิตที่ผ่านการฝึกอบรมจะต้องบิน UAV แต่มันจะไม่ง่ายกว่านี้หรือถ้า UAV สามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติ ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการเอาเครื่องช่วยชีวิตออกไปจากความเชี่ยวชาญของพวกเขา ในขณะที่เพิ่ม "ตา" อีกคู่หนึ่งที่ดูนักว่ายน้ำในคลื่น?

แต่การโต้คลื่นที่อันตรายถึงตายในบางครั้งของออสเตรเลียเป็นเพียงอันตรายอย่างหนึ่งที่แชปแมนและหุ่นยนต์ของเพื่อนร่วมงานของเธอสามารถตรวจสอบได้

“ในการปฏิบัติการผจญเพลิงในพุ่มไม้ ระบบอัตโนมัติสามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ได้ ฝูงบินทางอากาศสามารถช่วยเหลือนักผจญเพลิงได้โดยการให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับสภาพไฟที่เปลี่ยนแปลงไป

“ในขณะที่นักผจญเพลิงเคลื่อนไปข้างหน้าด้วยกองไฟ ฝูงแกะสามารถเคลื่อนไหวพร้อมกัน วางตำแหน่งตัวเองให้ดีขึ้นเพื่อรวบรวมและถ่ายทอดข้อมูลที่สำคัญยิ่งขึ้น สิ่งนี้เรียกว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับฝูง” แชปแมนกล่าว

แก้ปัญหาง่ายๆ

แม้ว่ามันอาจจะฟังดูน่ากลัวในเชิงเทคโนโลยี แต่แชปแมนกล่าวว่างานส่วนหนึ่งของเธอคือการสื่อสาร “วิธีแก้ปัญหาที่เข้าใจได้ง่ายสำหรับปัญหาที่ซับซ้อนจริงๆ” และเธอใช้ทักษะนั้นเพื่อผลักดันผลประโยชน์กลับคืนสู่ผลลัพธ์ในโลกแห่งความเป็นจริง ในการเล่นเซิร์ฟ ในฟาร์ม และในถิ่นทุรกันดาร

ศักยภาพที่งานของ Chapman จะส่งผลกระทบในหลายอุตสาหกรรมยังไปได้ไกล ซึ่งรวมถึงการบินและอวกาศและการป้องกัน โครงสร้างพื้นฐานและลอจิสติกส์ที่สำคัญ หุ่นยนต์เพื่อการเกษตร และแม้แต่ระบบอัตโนมัติในการขุด และมันกลับไปสู่เป้าหมายของเธอในการขจัดองค์ประกอบที่เป็นมนุษย์ออกจาก “งานที่น่าเบื่อ สกปรก และอันตราย”

ขณะที่งานวิจัยของเธอมุ่งสู่อนาคต แรงบันดาลใจของแชปแมนก็มาจากธรรมชาติเช่นกัน

“ฉันเรียนคณิตศาสตร์มาโดยตลอด โอกาสในการชมการแสดงและเต้นรำไปกับคณิตศาสตร์ของคุณนั้นน่าตื่นเต้นมาก คุณสามารถดูฝูงปลาหรือฝูงนก และเขียนสมการแบบเดียวกันสำหรับหุ่นยนต์ได้” เธอกล่าว

แต่แชปแมนกล่าวว่ายังมีโอกาสเพิ่มขึ้นสำหรับการปฏิสัมพันธ์และการทำงานร่วมกันระหว่างมนุษย์กับหุ่นยนต์ ซึ่งรวมพลังเพื่อแก้ปัญหาความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ของสังคม

ร่วมทีม

"ในอนาคต UAV จะกลายเป็นสิ่งที่ไม่เด่นชัดมากขึ้น โดยทำหน้าที่เป็นตัวเก็บรวบรวมข้อมูลขนาดใหญ่" Chapman กล่าว “ยานพาหนะขนาดเล็กจะเป็นองค์ประกอบหลักที่นี่ โดยรวบรวมข้อมูลจากมุมสูงแบบเรียลไทม์อย่างเงียบ ๆ ที่สำคัญสำหรับระบบที่เชื่อมต่อถึงกันเพื่อให้ทำงานได้ดีโดยรวม”

“หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้แก่เรา ซึ่งจะช่วยเพิ่มพูนความรู้ของเราเกี่ยวกับโลก ตัวอย่างเช่น การรดน้ำพืชผลอย่างแม่นยำ สามารถให้แผนที่ที่แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการพังทลายของดิน สุขภาพของพืชผล และการไหลบ่าของน้ำ ในขณะเดียวกันก็ลดการใช้น้ำให้น้อยที่สุด” เธอกล่าว

ดังนั้น หุ่นยนต์และมนุษย์จึงทำงานร่วมกัน

การเชื่อมต่อระหว่างกันนี้เป็นสิ่งที่แชปแมนกล่าวว่าเป็นแนวโน้มที่เราจะเห็นเพิ่มขึ้นในด้านวิศวกรรมแห่งอนาคต ไม่ว่าจะเป็นการใช้หุ่นยนต์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการช่วยเหลือที่ประสานกันในการกู้คืนจากภัยพิบัติหรือการปรับปรุงเครือข่ายการขนส่งที่เชื่อมต่อถึงกัน ศักยภาพของหุ่นยนต์หลายคันในการช่วยเหลือมนุษย์นั้นไม่มีขีดจำกัด

“เราหวังว่าสักวันหนึ่งจะสร้างกลุ่มหุ่นยนต์ที่สามารถแสดงและเต้นรำได้เหมือนฝูงนกกิ้งโครง ทั้งหมดนี้ใช้วิชาคณิตศาสตร์และวิศวกรรม”

ที่มา: Prue Gildea for มหาวิทยาลัยเมลเบิร์น

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน