Австралийские исследователи из Университета Аделаиды создали систему ройной робототехники, вдохновленную поведением пчел и муравьев. Как показало исследование, опубликованное в журнале Natural Sciences, такой подход может сделать добычу полезных ископаемых безопаснее, дешевле и эффективнее, особенно в труднодоступных районах, где традиционные методы автоматизации сталкиваются с ограничениями.
Что подсказала природа
Современные горнодобывающие компании все чаще работают на больших глубинах и в удаленных регионах. Для таких условий активно разрабатываются автоматизированные системы, однако они обычно зависят от центрального компьютера. Если такой управляющий узел выходит из строя, работа может остановиться.
Команда ученых решила поискать решение в природе. Муравьи и пчелы способны координировать действия тысяч особей без единого руководящего центра. Каждый участник выполняет относительно простые задачи, но вместе они формируют удивительно эффективную систему.
Исследователи попытались перенести этот принцип в робототехнику.
Три стратегии для одной шахты
Авторы подчеркивают, что работа не ограничилась симуляциями. Все алгоритмы были протестированы на реальных роботах в лабораторных условиях, приближенных к добыче полезных ископаемых.
По словам руководителя проекта доктора Нуне Мелкумян, это показывает, что идеи, подсмотренные у живой природы, можно успешно превращать в практические технологии.
«Природа миллионы лет разрабатывала эффективные способы взаимодействия групп животных. Изучая эти системы, мы можем разрабатывать новые технологии, которые будут более гибкими, надежными и эффективными», — сказала исследовательница.
Перспективы под землей и в космосе
До внедрения технологии в настоящих шахтах предстоит решить ряд задач. Инженерам необходимо повысить надежность датчиков, увеличить время автономной работы и адаптировать роботов к непредсказуемым подземным условиям.
Тем не менее потенциальные возможности выглядят весьма широкими. Рой роботов может работать в опасных зонах, где присутствие человека связано с повышенным риском. Кроме того, подобные системы рассматриваются как один из возможных инструментов для будущей добычи ресурсов на Луне или астероидах.
«Роевая робототехника — это уже не просто теоретическая идея, — подчеркнула Мелкумян. — Такие системы можно создавать, тестировать и использовать в реальных условиях. В будущем они способны изменить способы разведки, добычи и транспортировки ресурсов».
Инженеры создали роботов-муравьев, которые координируются с помощью света: видео
Гигантские механические членистоногие скоро появятся в сельском хозяйстве — видео
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX