Изследователите са разработили автоматизиран начин за разработване на персонализирано оборудване, което ускорява работата на робота. Система, наречена роботоморфни изчисления, взема предвид физическата структура на робота, предлагайки оптимизирана хардуерна архитектура.
Съвременните роботи могат да се движат бързо. „Моторите са бързи и мощни“, казва Сабрина Нойман, водещ изследовател в Масачузетския технологичен институт. Въпреки това, в сложни ситуации, като например при взаимодействие с хора, роботите често са бавни. „Обесването е това, което се случва в главата на робота. Възприемането на стимули и изчисляването на реакцията изисква „много изчисления“, което ограничава времето за реакция, добавя тя.
Нойман намери начин да се справи с това несъответствие между "ума" и тялото на робота. Този метод, наречен роботоморфно изчисление, използва физическия дизайн на робота и предвидените приложения за създаване на специализиран компютърен чип, който минимизира времето за реакция на робота.
Според Нойман има три основни етапа в работата на робота. Първият е възприятието, което включва събиране на данни с помощта на сензори или камери. Второто е размисъл и локализация: „Въз основа на това, което са видели, те трябва да изградят карта на света около тях и след това да се локализират на тази карта“, казва Нойман. Третата стъпка е планиране и контрол на движението, с други думи, изграждане на план за действие.
Тези стъпки може да изискват време и огромна изчислителна мощност. „За да могат роботите да бъдат внедрени на полето и да работят безопасно в динамична среда около хора, те трябва да могат да мислят и реагират много бързо“, казва Браян Планчър, съавтор на изследването.
Нойман добавя, че изследователите изучават по-добри алгоритми, но тя вярва, че само софтуерните подобрения не са отговорът. „Това, което е сравнително ново тук, е идеята, че можете да научите и по-модерно оборудване.“ Това означава надхвърляне на стандартния процесорен чип, който включва мозъка на робота, като се използва хардуерно ускорение. Хардуерното ускорение се отнася до използването на специализиран хардуерен модул за по-ефективно изпълнение на определени изчислителни задачи.
Plancher вижда широка гама от приложения за роботизирани изчисления. „В идеалния случай можем в крайна сметка да произведем индивидуален чип за планиране на движение за всеки робот, който ще им позволи бързо да изчисляват безопасни и ефективни комбинации от движения“, казва той. „Няма да се изненадам, ако след 20 години всеки робот има няколко специализирани компютърни чипа и това може да е един от тях.“ Нойман добавя, че робоморфното изчисление може да освободи хората от риск в различни ситуации, като например грижа за пациенти с COVID-19 или манипулиране на тежки предмети.
Прочетете също: