تیم تحقیقاتی یک پلت فرم تحقیقاتی چند رباتی چابک ارائه می دهد

تیم تحقیقاتی یک پلت فرم تحقیقاتی چند رباتی چابک ارائه می دهد

دانشگاه کمبریج یک پلت فرم تحقیقاتی چند ربات چابک ارائه می دهد

نمای نزدیک از کمبریج RoboMaster، مجهز به کامپیوترها و حسگرهای سفارشی. اعتبار: بلومنکمپ و همکاران.

تیم های رباتیک این توانایی را دارند که وظایف بسیار دقیق تری را نسبت به ربات های فردی انجام دهند، به عنوان مثال، مسافت های طولانی را سریع تر طی می کنند، مکان های مختلف را به طور همزمان بازدید می کنند یا مناطق جغرافیایی بزرگتر را نظارت می کنند. پلتفرم‌هایی که سخت‌افزار و نرم‌افزار قابل اعتماد را برای کاربردهای روباتیک چندگانه ترکیب می‌کنند، می‌توانند به پیشرفت تحقیقات در این زمینه کمک کنند و آزمایش تیم‌های رباتیک را در تنظیمات خاص در دنیای واقعی تسهیل کنند.

محققان دانشگاه کمبریج اخیراً Cambridge RoboMaster را ارائه کردند که یک پلتفرم امیدوارکننده برای تحقیقات رباتیک ترجمه‌ای است. این پلتفرم در مقاله‌ای که قبلاً منتشر شده است توضیح داده شده است arXivاین شامل طراحی ناوگانی از روبات‌های چرخدار Robomaster سفارشی، همراه با نرم‌افزاری برای شبیه‌سازی و آموزش ربات‌ها برای کارهای خاص است.

آماندا پروک، محقق ارشد، به Tech Xplore گفت: «مأموریت ما توسعه راه‌حل‌هایی برای هوش جمعی در سیستم‌های چند روباتی و چند عاملی است. “این تحقیق شامل روش هایی از یادگیری ماشینی، برنامه ریزی و کنترل، با طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله حمل و نقل خودکار، لجستیک، نظارت بر محیط زیست و جستجو و نجات است. برای تایید تحقیقات خود، ما به یک پلت فرم رباتیک قوی و توانا نیاز داشتیم.”

بلومنکمپ و همکارانش به دنبال توسعه یک پلتفرم تحقیقاتی چند رباتی بودند که مجموعه ای از الزامات را برآورده می کرد: قدرت محاسباتی پیشرفته، سرعت، چابکی و استحکام. در نهایت، آنها تصمیم گرفتند از نسخه‌های سفارشی ربات‌های DJI RoboMaster S1 استفاده کنند، روبات‌های چرخ‌دار کوچکی که در ابتدا برای مسابقات دبیرستان و کالج طراحی شده بودند.

بلومنکمپ گفت: «این پلتفرم پایه محکمی را فراهم کرده است که می‌توانیم بر اساس آن نیازهای خاص خود را برآورده کنیم. “در طول سه سال گذشته، ما به کار بر روی این پلت فرم روباتیک ادامه داده ایم و دائماً قابلیت های آن را اصلاح کرده و بهبود بخشیده ایم. در این مدت، رایانه ها، حسگرها و نرم افزارهای کنترلی توانمندتری را اضافه کرده ایم و از آنها در چندین پروژه، در مجموع شش پروژه، استفاده کرده ایم. “

پس از استقرار موفقیت آمیز ربات های DJI RoboMaster S1 طی چندین پروژه و مسابقه، محققان تصمیم گرفتند تا آنها را به جامعه تحقیقاتی رباتیک معرفی کنند. برای انجام این کار، آنها پلتفرم ارائه شده در تحقیقات اخیر خود را ایجاد کردند که شامل طراحی‌های سخت‌افزاری، نمودارهای منبع و نرم‌افزار است که به سایرین در این زمینه اجازه می‌دهد تا تیم‌های روبات‌های RoboMaster را آزمایش کنند.

بلومنکمپ توضیح داد: «روبومستر کمبریج یک پلت فرم روباتیک فشرده و قوی است که برای تقویت تحقیقات چند عاملی طراحی شده است. این دستگاه بر روی DJI RoboMaster S1 ساخته شده است و ما آن را با جایگزین کردن رایانه اصلی با یک دستگاه توانمندتر، بهبود بخشیده‌ایم. این آن را به یک آزمایش‌کننده بسیار انعطاف‌پذیر و کارآمد برای آزمایش‌های چند روباتی در محیط‌های داخلی تبدیل می‌کند.»

دانشگاه کمبریج یک پلت فرم تحقیقاتی چند ربات چابک ارائه می دهد

پنج کمبریج RoboMaster در سناریویی که نیاز به کنترل دقیق ترکیب دارد. اعتبار: بلومنکمپ و همکاران.

یکی از بزرگترین مزایای Cambridge RoboMaster این است که تعادل کاملی بین اندازه و قابلیت های ربات ارائه می دهد. در واقع، روبات‌های سفارشی تیم DJU RoboMaster S1 بر محدودیت‌های ربات‌های کوچک‌تر که اغلب قدرت محاسباتی کمی دارند و ربات‌های بزرگ‌تر، که معمولاً بسیار گران‌تر و بزرگ‌تر از آن هستند، غلبه می‌کنند.

بلومنکمپ گفت: “پلتفرم ما شامل مجموعه کنترلی برای استقلال کامل درون برد، ارتباط همتا به همتا است و می تواند سیاست های یادگیری تقویتی چند عاملی را مستقیماً از چارچوب شبیه سازی ما بدون آموزش اضافی اجرا کند.”

علاوه بر این، Cambridge RoboMaster تقریباً 700 دلار مقرون به صرفه است و ترکیبی از مقرون به صرفه بودن، قابلیت های پیشرفته و تطبیق پذیری آن را به ابزاری ایده آل برای طیف وسیعی از نمایش های تحقیقاتی و کاربردهای عملی در سیستم های چند عاملی تبدیل می کند. “

قابل ذکر است که ربات‌های Cambridge RoboMaster انعطاف‌پذیر و مقرون به صرفه هستند که ساخت و آزمایش آن‌ها را در محیط‌های دانشگاهی و تحقیقاتی آسان می‌کند. بنابراین، دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های رباتیک در سراسر جهان می‌توانند به سرعت این پلتفرم را در کارهای آزمایشی خود ادغام کنند، برای مثال از آن برای آزمایش الگوریتم‌هایی برای برنامه‌ریزی ماموریت‌های چند روباتی استفاده کنند.

محققان قبلا ربات های خود را در آزمایش های مختلف آزمایش کرده اند که کارایی انرژی و تطبیق پذیری آنها را نشان داده است. به عنوان مثال، نشان داده شده است که ربات ها می توانند به طور موثر در محیط های داخلی و خارجی در زمین های صاف حرکت کنند.

بلومنکمپ گفت: «اگرچه ما قصد نداریم از این پلتفرم به طور مستقیم در تنظیمات دنیای واقعی استفاده کنیم، اما به عنوان یک عامل ایده‌آل و ابزار تحقیقی عمل می‌کند که امکان آزمایش الگوریتم‌های اعمال شده در ناوبری چند عاملی را فراهم می‌کند. سناریوهایی مانند اینها به زمینه های دنیای واقعی از جمله اتوماسیون انبار و تدارکات مربوط می شود.

Cambridge RobotMaster تاکنون ثابت کرده است که ابزار آزمایشی همه کاره، قابل اعتماد و در دسترس برای تحقیقات چند رباتیکی است. سخت‌افزار، نرم‌افزار و ابزارهای شبیه‌سازی مورد نیاز برای راه‌اندازی آزمایشی پلتفرم، که در GitHub منتشر شده‌اند، می‌توانند به زودی توسط گروه‌های تحقیقاتی در سراسر جهان برای آزمایش الگوریتم‌ها برای کاربردهای مختلف چند ربات، از جمله لجستیک حمل‌ونقل رباتیک، نظارت بر محیط‌زیست، و جستجو استفاده شوند. ماموریت های نجات

بلومنکمپ افزود: “برای تحقیقات آتی، ما برنامه های هیجان انگیزی برای استفاده از این پلتفرم در پروژه های مختلف داریم. در حال حاضر، ما بر روی بهبود سنجش روی برد، ارتباطات غیرمتمرکز و کنترل متمرکز شده ایم.”

“ما همچنین در حال بررسی این هستیم که چگونه می توانیم از این پلت فرم به عنوان پلی برای گسترش تحقیقات خود در مورد پهپادها استفاده کنیم. با ادامه افزایش و گسترش آنچه این پلت فرم می تواند انجام دهد، هدف ما این است که مرزهای تحقیقات سیستم های چند رباتی و چند عاملی را پشت سر بگذاریم. ” شاید روزی این روبات ها را در حال بازی فوتبال ببینیم.”

اطلاعات بیشتر:
یان بلومنکمپ و همکاران، کمبریج روبومستر: پلتفرم تحقیقاتی چابک چند روباتی، arXiv (2024). doi: 10.48550/arxiv.2405.02198

اطلاعات مجله:
arXiv

© 2024 Web of Science

نقل قول: تیم تحقیقاتی پلتفرم تحقیقاتی چند روباتی چابک را معرفی می کند (2024، 1 ژوئن) بازیابی شده در 1 ژوئن 2024 از https://techxplore.com/news/2024-05-team-agile-multi-robot-platform.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. علی‌رغم هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.

منبع

بخوان  تقدیر از ۳۴۱ برگزیده در جشنواره تجلیل از پژوهشگران، فناوران و نوآوران