Κυριακή 31 Οχτώβρη 2004
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 7
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ
Το μικρό είναι όμορφο (και δίνει λεφτά)

Πολύ μικρά για να κάνουν πολλά από μόνα τους, τα μικρορομπότ της εικόνας εργάζονται σαν ομάδα. Το λευκό πράγμα στη μέση είναι μια αλυσίδα από μικρορομπότ συνδεδεμένα μεταξύ τους, έτσι ώστε να μπορούν να ανεβαίνουν σκάλες. Γύρω του βρίσκονται ρομπότ διάφορων τύπων, που το καθένα είναι προσαρμοσμένο για μια εξειδικευμένη δουλιά
Πολύ μικρά για να κάνουν πολλά από μόνα τους, τα μικρορομπότ της εικόνας εργάζονται σαν ομάδα. Το λευκό πράγμα στη μέση είναι μια αλυσίδα από μικρορομπότ συνδεδεμένα μεταξύ τους, έτσι ώστε να μπορούν να ανεβαίνουν σκάλες. Γύρω του βρίσκονται ρομπότ διάφορων τύπων, που το καθένα είναι προσαρμοσμένο για μια εξειδικευμένη δουλιά
Τα τελευταία χρόνια, η κατασκευή μικρορομπότ έχει τραβήξει το ενδιαφέρον πολλών κορυφαίων ερευνητών της ρομποτικής. Αυτό δεν έγινε τυχαία, ούτε από κάποια νομοτέλεια, αλλά ήταν κυρίως αποτέλεσμα της διάθεσης αξιόλογων ερευνητικών κονδυλίων, από την Υπηρεσία Προχωρημένων Αμυντικών Ερευνητικών Προγραμμάτων του στρατού των ΗΠΑ, τη γνωστότερη από τα αρχικά της, ως DARPA. Ο αμερικανικός στρατός ενδιαφέρεται για την κατασκευή μικρορομπότ, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, όπως λέει, για τι άλλο: Την καταπολέμηση της τρομοκρατίας. Πρόκειται για ρομπότ που λειτουργούν αποδοτικά σε αστικό περιβάλλον, ενώ στο ύπαιθρο είναι πρακτικά άχρηστα. Αποτελεί σύμπτωση, χωρίς αμφιβολία, ότι εδώ και μια πενταετία (δηλαδή πριν την 11η Σεπτέμβρη 2001) τα στρατιωτικά επιτελεία των ΗΠΑ άρχισαν να εκπονούν σχέδια για πόλεμο στις πόλεις.

Ετσι, οι ερευνητές, αντί να επικεντρώσουν τις προσπάθειές τους σε μερικές μεγάλες πλατφόρμες ανάπτυξης ρομπότ που θα βρίθουν από αισθητήρες και κινητήρες (κάτι ανάλογο των ελβετικών σουγιάδων), μετέφεραν το ενδιαφέρον τους στην κατασκευή στόλων από μικρά, ελαφριά και απλά ρομπότ. Τα μικροσκοπικά ρομπότ (με μέγεθος ανάλογο με τα παιδικά αυτοκινητάκια) έχουν κάποια πλεονεκτήματα απέναντι στα ογκωδέστερα ξαδέρφια τους. Μπορούν να έρπουν μέσα από σωλήνες, να ερευνούν κατεστραμμένα κτίρια και να κρύβονται σε σημεία, ώστε να περνούν απαρατήρητα. Μια καλά οργανωμένη ομάδα απ' αυτά ανταλλάσσει ανάμεσα στα μέλη της τις πληροφορίες που συλλέγει το καθένα, ώστε να χαρτογραφήσει το γύρω χώρο, με πληρότητα που δε θα μπορούσε το καθένα χωριστά. Αν ένα από τα ρομποτάκια συναντήσει κάποιο εμπόδιο, τότε τα άλλα έρχονται να το βοηθήσουν για να το υπερπηδήσει, ή για να σταθεί στις ερπύστριές του, αν έχει ανατραπεί. Ανάλογα με την ανάγκη, ο αρχηγός της ομάδας μπορεί να στείλει λιγότερα ή περισσότερα μικρορομπότ στο επίμαχο σημείο. Αν ένα απ' αυτά αποτύχει, η αποστολή δεν καταστρέφεται, αφού τα υπόλοιπα συνεχίζουν κανονικά.

Για να βρίσκουν τη σχετική θέση τους στο χώρο, καθένα από τα μικρορομπότ εκπέμπει ταυτόχρονα ένα ραδιοπαλμό και έναν υπέρηχο. Τα άλλα ρομπότ λαμβάνουν τον ραδιοπαλμό ακαριαία, ενώ ο υπέρηχος ακολουθεί ελάχιστα μετά. Από τη διαφορά άφιξης των σημάτων, κάθε ρομπότ μπορεί να βρει την απόστασή του από εκείνο που εξέπεμψε τους δύο παλμούς. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται διαδοχικά από καθένα από τα ρομπότ της ομάδας
Για να βρίσκουν τη σχετική θέση τους στο χώρο, καθένα από τα μικρορομπότ εκπέμπει ταυτόχρονα ένα ραδιοπαλμό και έναν υπέρηχο. Τα άλλα ρομπότ λαμβάνουν τον ραδιοπαλμό ακαριαία, ενώ ο υπέρηχος ακολουθεί ελάχιστα μετά. Από τη διαφορά άφιξης των σημάτων, κάθε ρομπότ μπορεί να βρει την απόστασή του από εκείνο που εξέπεμψε τους δύο παλμούς. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται διαδοχικά από καθένα από τα ρομπότ της ομάδας
Αυτού του είδους τα ρομπότ απαιτούν μια νέα σχεδιαστική φιλοσοφία. Δεν έχουν την πολυτέλεια της απεριόριστης ηλεκτρικής ισχύος, ούτε την πολυτέλεια του χώρου, όπως τα μεγαλύτερα ξαδέρφια τους και γι' αυτό δεν μπορούν να φέρουν όλα τα εξαρτήματα που είναι απαραίτητα για να εκπληρώσουν μια δεδομένη αποστολή. Ακόμα και η μεταφορά κάτι τόσο συμπαγούς όσο μια βιντεοκάμερα, μπορεί να καταβάλει ένα μικρό ρομπότ. Κατά συνέπεια, οι αισθητήρες τους, η επεξεργαστική ισχύ και η μηχανική ισχύς τους πρέπει να είναι κατανεμημένη ανάμεσα σε πολλά ρομπότ, που γι' αυτό θα πρέπει να εργαστούν συγχρονισμένα. Τα ρομπότ αυτά είναι σαν τα μυρμήγκια μιας αποικίας: Αδύναμα και ευάλωτα το καθένα χωριστά, αλλά εξαιρετικά αποτελεσματικά όταν ενώνουν τις δυνάμεις τους.

Οι ερευνητές ακολούθησαν διαφορετικές οδούς για να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα που σχετίζονται με την κατασκευή μικρορομπότ. Μερικοί υιοθέτησαν τη βιολογική προσέγγιση μιμούμενοι τα χαρακτηριστικά των εντόμων και των ζώων. Ετσι, σε ένα αμερικανικό πανεπιστήμιο κατασκεύασαν πλατφόρμα μικρορομπότ βασισμένη στην κίνηση της κατσαρίδας, που χρησιμοποιεί και ρόδες και «πόδια» για να διατρέχει ανώμαλο έδαφος. Σε ένα άλλο πανεπιστήμιο έφτιαξαν δίποδο ρομπότ με βεντούζες στα άκρα του, ώστε να μπορεί να σκαρφαλώνει σε τοίχους σαν κάμπια.

Η βιολογία δεν ενέπνευσε μόνο το σχήμα των ρομπότ αλλά και τα συστήματα ελέγχου τους. Ρομποτιστές στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης κατασκεύασαν ρομπότ μεγέθους μπάλας του γκολφ που αναζητούν την τροφή τους όπως τα μυρμήγκια, χρησιμοποιώντας φωτεινές λάμψεις για να επικοινωνούν και να αποφασίζουν συλλογικά. Στην περίπτωση αυτή δεν υπάρχει κάποιος γενικός συντονιστής, αλλά η απαραίτητη συμπεριφορά εμφανίζεται αυτόματα από την αλληλεπίδραση των ατόμων (των ρομπότ στην περίπτωσή μας). Η προσέγγιση αυτή πάσχει, γιατί δεν έχει βρεθεί ακόμα τρόπος να μπολιαστεί αυτός ο αυτόματος μηχανισμός με την προοπτική επίτευξης κάποιου χρήσιμου στόχου. Σε άλλα ερευνητικά κέντρα, έχουν κατασκευαστεί μικρά τηλεκατευθυνόμενα ρομπότ διαφόρων σχημάτων και χρήσεων και η τηλεκατεύθυνση είναι ακριβώς το πρόβλημά τους, αφού απαιτούν το καθένα κι από έναν άνθρωπο χειριστή.

Στο πανεπιστήμιο Κάρνεγκι Μέλον, δημιούργησαν μια αρθρωτή πλατφόρμα μικρορομπότ, που επιτρέπει την αναβάθμιση π.χ. της άρθρωσης που δίνει την κίνηση χωρίς να επηρεάζεται το υπόλοιπο ρομπότ. Τα μικρορομπότ τους κάνουν το καθένα μια συγκεκριμένη λειτουργία και συνεργάζονται για να φέρουν σε πέρας την αποστολή (βλέπε φωτογραφίες). Παρά την πρόοδο, η σχετική έρευνα απέχει ακόμα πολλά χρόνια πριν τα μικρορομπότ μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν εκτός εργαστηρίου.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»


Κορυφή σελίδας
Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ