Zwerm robots vormt complexe vormen zonder centrale controle (video)

Zwermen kleine, goedkope robots zijn een aantrekkelijk onderzoeksgebied in de robotica. Met een zwerm kun je taken uitvoeren die voor grotere robots onpraktisch (of onmogelijk) zouden zijn, op een manier die veel veerkrachtiger en kosteneffectiever is.

Het lastige is om een zwerm robots samen te laten werken, vooral bij gecompliceerde of zeer gestructureerde taken. Buiten het robotlaboratorium heb je immers geen controller die alle robots tegelijk kan zien en aansturen.

Onderzoekers van de Northwestern University (VS) hebben een manier gevonden om gedecentraliseerde controle te bieden aan een zwerm van 100 identiek geprogrammeerde kleine robots, waardoor ze samen een manier kunnen vinden om van de ene vorm naar de andere over te gaan zonder elkaar in de weg te zitten.

Het proces dat de robots gebruiken om erachter te komen waar ze heen moeten, lijkt eenvoudig: ze krijgen een vorm die ze moeten maken, en elke robot kiest een doellocatie (de plek waar hij als onderdeel van de vorm wil eindigen). Vervolgens plant hij een pad om daar te komen, volgens een rasterpatroon. Om te voorkomen dat meerdere robots naar dezelfde plek gaan, of dat ze onderweg botsen, praten de robots allemaal met elkaar terwijl ze bewegen. Het kan de robots eigenlijk niet schelen waar ze precies terechtkomen, zolang alle doelposities zijn ingevuld. Als een robot met een andere robot praat en ze zijn het erover eens dat een doelwissel ertoe leidt dat ze minder hoeven te bewegen, wisselen ze dus van doel. Het algoritme zorgt ervoor dat alle doelposities uiteindelijk worden vervuld en helpt robots ook om niet te botsen.