طوّر باحثون من جامعة ماساتشوستس أمهرست نموذجًا جديدًا لبرمجة الروبوتات، يتيح تشكيل “فرق عمل” بين الروبوتات، مع إمكانية انتظار الروبوتات لبعضها البعض لإتمام المهام المشتركة.
هذا النموذج يعزز سرعة إنجاز العمل وكفاءته في مجالات مثل التصنيع والزراعة وأتمتة المستودعات.
نُشرت دراسة هذا النموذج في مؤتمر IEEE الدولي للروبوتات والأتمتة 2024، وتم ترشيحه لجائزة أفضل ورقة بحثية في أنظمة الروبوتات المتعددة، وفقًا لموقع techxplore.
قال هاو تشانج، الأستاذ المساعد في كلية علوم الكمبيوتر بجامعة ماساتشوستس أمهرست وأحد مؤلفي الدراسة، إن هناك نقاشًا طويلًا حول ما إذا كان من الأفضل تطوير روبوت واحد قوي للقيام بجميع المهام أو تشكيل فريق من الروبوتات القادرة على التعاون.
وأشار إلى أن تشكيل فرق من الروبوتات قد يكون أقل تكلفة وأكثر فعالية في بيئات التصنيع، حيث يزيد من قدرة كل روبوت على إتمام المهام.
لتنظيم عمل الروبوتات المتنوعة، ابتكر الفريق نهجًا يعتمد على “التعلم من أجل الانتظار الطوعي والعمل الجماعي”، والذي يعزز التعاون بين الروبوتات ويسمح لها بالانتظار طواعية لضمان إنجاز المهام الأكبر والأكثر تعقيدًا.
لتقييم هذا النموذج، أجرى الباحثون محاكاة باستخدام ستة روبوتات و18 مهمة، وقارنوا أدائه بأربع طرق أخرى. أظهرت النتائج أن النموذج الجديد كان أقرب إلى الحل المثالي بنسبة 0.8% فقط، مقارنة بالطرق الأخرى التي تراوحت نسبها بين 11.8% و23% أقل من الحل الأمثل.
وبينما يتساءل البعض عن كيف يمكن أن يؤدي انتظار الروبوتات إلى تحسين أداء الفريق، أوضح الباحثون من خلال سيناريوهات عملية أن الانتظار الطوعي يسمح بتوزيع المهام بشكل أكثر فعالية. على سبيل المثال، بدلاً من أن يتولى روبوت كبير مهمة ثقيلة بمفرده، يكون من الأفضل لروبوتات أصغر الانتظار والتعاون في إتمام المهمة.
في النهاية، أثبت النموذج الجديد فعاليته من خلال إتمام المهام في 22 خطوة زمنية، مقارنةً بـ 23.05 إلى 25.85 خطوة زمنية للطرق الأخرى.