Как управлять сотней разных роботов?

Ответом на этот вопрос стало исследование, проведенное в США на грант Агентства перспективных оборонных исследований. Им руководила сотрудница Университета штата Орегон Джули Адамс (Julie Adams). Инженеры изучали способы организации автономного роя наземных и воздушных роботов с тем, чтобы им мог управлять один человек. При этом командир роя не должен был подвергать себя чрезмерной нагрузке. Исследование стало первым шагом к наработке опытных данных для оптимизации подобных систем.

Ученые разработали структуру всей сети и объединили в единую систему наработки по тактике роя, обеспечению его автономности, коммуникациям с ним, оценке виртуальных сред и пр. Инженеры создали не только программное обеспечение, но и интерфейс виртуальной реальности, который позволяет контролировать рой с помощью команд высокого уровня. Командир не управляет каждой машиной, а выбирает конкретные сценарии, которые предустановлены в программном обеспечении, а затем вносит некоторые изменения.

Во время полевых испытаний на армейских полигонах разворачивали рои из 250 автономных транспортных средств. Это были роторные беспилотники и наземные роверы, которые могут доставлять грузы и собирать информацию в условиях города. Здесь из-за зданий прямая видимость и спутниковая связь сильно затруднены. Во всех многодневных учениях также участвовали роботы резерва.

Каждые 10 минут командиры роев предоставляли информацию о своей загруженности, степени стресса и усталости, а особый алгоритм по пяти параметрам оценивал общую рабочую нагрузку людей. Во время финальных учений с участием более 100 роботов уровень нагрузки оценивали с помощью физиологических датчиков, которые сводили данные в единую систему. Напряжение командира в сложных температурных и ветровых условиях иногда превышало порог перегрузки, но всего на несколько минут. Опыт показал, что при этом обученный оператор, как правило, успешно завершал миссию. Эти успехи надежно продемонстрировали, что в искусственной среде полигона один человек может развернуть крупную группировку из воздушных и наземных роботов.

Авторы исследования пишут, что результаты их работы помогут экономно обеспечивать безопасность и американских войск, и гражданского населения. В стране пока немного автономных роботов, но есть компании, развертывающие их за ее границами. Использовать рои планируют для различных целей — от тушения пожаров в дикой природе до доставки гуманитарных грузов и ликвидации последствий стихийных бедствий. Ну и конечно, для снабжения армии и проведения военных операций малыми людскими ресурсами. Подробную статью об исследовании можно прочитать на сайте журнала Field Robotics.