Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Stanowym Oregon wykazały, iż „rój” ponad 100 autonomicznych robotów naziemnych i powietrznych może być nadzorowany przez jedną osobę bez narażania jej na nadmierne obciążenie pracą.
Odkrycia stanowią duży krok w kierunku wydajnego i ekonomicznego wykorzystania rojów do różnych celów, od gaszenia pożarów na terenach dzikich, przez dostarczanie przesyłek, po reagowanie na klęski żywiołowe w środowiskach miejskich.
„Nie widzimy jeszcze zbyt wielu dronów dostawczych w Stanach Zjednoczonych, ale są firmy, które wdrażają je w innych krajach” – powiedziała Julie A. Adams z OSU College of Engineering. „Wdrażanie dronów dostawczych na dużą skalę ma sens z biznesowego punktu widzenia, ale będzie wymagać, aby jedna osoba była odpowiedzialna za bardzo dużą liczbę tych dronów. Nie twierdzę, iż nasza praca to ostateczne rozwiązanie, które pokaże, iż wszystko jest w porządku, ale tak jest pierwszy krok w kierunku uzyskania dodatkowych danych, które ułatwiłyby utworzenie tego rodzaju systemu”.
Wyniki opublikowane w Field Robotics pochodzą z programu Agencji Zaawansowanych Projektów Badawczych Defense Advanced Research Project Agency znanego jako OFFSET, skrót od Offensive Swarm-Enabled Tactics. Adams znalazł się w grupie, która otrzymała grant OFFSET w 2017 roku.
W trakcie czteroletniego projektu badacze rozmieścili roje składające się z maksymalnie 250 autonomicznych pojazdów – wielowirnikowych dronów powietrznych i pojazdów naziemnych – które były w stanie gromadzić informacje w miejskim otoczeniu „betonowego kanionu”, gdzie pole widzenia, Budynki zakłócają komunikację satelitarną. Informacje, które roje zbierają podczas swoich misji w wojskowych miejskich ośrodkach szkoleniowych, mogą potencjalnie pomóc w zapewnieniu większego bezpieczeństwa żołnierzom i ludności cywilnej USA.
Adams był współgłównym badaczem w jednym z dwóch zespołów integratorów systemów roju, które opracowały infrastrukturę systemu i integrowały pracę innych zespołów skupiających się na taktyce roju, autonomii roju, łączeniu ludzi z rojem, eksperymentach fizycznych i środowiskach wirtualnych.
„Projekt wymagał wykorzystania gotowych technologii i zbudowania autonomii niezbędnej do ich wdrożenia przez jednego człowieka zwanego dowódcą roju” – powiedział Adams, zastępca dyrektora ds. wdrożonych systemów i polityki w Instytucie Robotyki Współpracującej i Inteligentnych Systemów OSU . „Prace te wymagały również opracowania nie tylko potrzebnych systemów i oprogramowania, ale także interfejsu użytkownika dla dowódcy roju, aby umożliwić jednemu człowiekowi rozmieszczenie systemów naziemnych i powietrznych”.
Współpracownicy z Smart Information Flow Technologies opracowali interfejs rzeczywistości wirtualnej o nazwie I3, który pozwala dowódcy kontrolować rój dzięki wskazówek wysokiego poziomu.
„Dowódcy nie sterowali fizycznie każdym pojazdem, ponieważ przy rozmieszczeniu tak wielu pojazdów nie mogą tego zrobić – pojedynczy człowiek nie jest w stanie tego zrobić” – powiedział Adams. „Zamysł jest taki, iż dowódca roju może wybrać zagranie, które ma zostać wykonane, i wprowadzić w nim drobne poprawki, tak jak zrobiłby to rozgrywający w NFL. Obiektywne dane uzyskane od przeszkolonych dowódców roju wykazały, iż jeden człowiek może wdrożyć te systemy w wbudowanych środowiskach, co ma bardzo szerokie implikacje wykraczające poza ten projekt.”
Testy przeprowadzono w wielu obiektach Połączonego Zbiorowego Szkolenia Zbrojnego Departamentu Obrony. W każdym kilkudniowym ćwiczeniu terenowym wprowadzano dodatkowe pojazdy, a co 10 minut dowódcy roju dostarczali informacji o swoim obciążeniu pracą oraz o tym, jak bardzo byli zestresowani lub zmęczeni.
Podczas końcowych ćwiczeń w terenie, w których wzięło udział ponad 100 pojazdów, oceniono również poziom obciążenia dowódców dzięki czujników fizjologicznych, które przekazały informacje do algorytmu, który szacuje poziom obciążenia kanałów sensorycznych danej osoby i jej całkowite obciążenie pracą.
„Szacowane obciążenie dowódców roju często przekraczało próg przeciążenia, ale tylko na kilka minut, a dowódca był w stanie pomyślnie ukończyć misje, często w trudnych warunkach temperatury i wiatru” – powiedział Adams.
