3D εκτυπωτές και ρομπότ που «μαθαίνουν» μόνα τους
Στον τρίτο όροφο του Τμήματος Πληροφορικής του πανεπιστημίου υπάρχει ένα εργαστήριο ρομποτικής το οποίο παραπέμπει σε παιδότοπο. Εκεί, οι ερευνητές εξετάζουν το πώς τα ρομπότ τους καταφέρνουν να ξεπερνούν φράγματα και άλλα εμπόδια.
«Στο μέλλον, τα ρομπότ θα πρέπει να είναι ικανά να φέρνουν σε πέρας αποστολές σε ορυχεία βαθιά στο έδαφος μακρινών πλανητών, σε ραδιενεργές ζώνες που έχουν πληγεί από καταστροφές, σε περιοχές με επικίνδυνη κλίση και στον πυθμένα του ωκεανού κάτω από την Ανταρκτική. Αυτά τα περιβάλλοντα είναι τόσο ακραία που κανένα ανθρώπινο πλάσμα δεν μπορεί να ανταπεξέλθει. Τα πάντα πρέπει να ελέγχονται αυτόματα.
Φανταστείτε το ρομπότ να εισέρχεται στα συντρίμμια ενός πυρηνικού σταθμού. Βρίσκει μία σκάλα για την οποία δεν ήξερε κανείς. Τραβάει μια φωτογραφία, η οποία αναλύεται. Ένας από τους βραχίονες του ρομπότ διαθέτει έναν 3D εκτυπωτή. Αυτός παράγει ένα νέο ρομπότ, ή ένα νέο τμήμα για το υπάρχον ρομπότ, που του δίνει τη δυνατότητα να ανεβεί τις σκάλες» αναφέρει ο Κίρε Γκλέτε, επίκουρος καθηγητής και μέλος της ερευνητικής ομάδας ρομποτικής και «έξυπνων» συστημάτων του τμήματος Πληροφορικής του πανεπιστημίου.
Αν και οι ιδέες του Γκλέτε φαίνονται εκ πρώτης όψεως να αποτελούν εξαιρετικά φουτουριστικά οράματα, η εν λόγω ομάδα έχει ήδη αναπτύξει τρεις γενεές ρομπότ που μαθαίνουν μόνα τους. Ο καθηγητής Ματς Χέβιν ήταν ο άνθρωπος πίσω από το πρώτο μοντέλο, το ρομπότ μορφής κοτόπουλου υπό την ονομασία «Henriette», που είχε προσελκύσει το ενδιαφέρον των ΜΜΕ όταν εμφανίστηκε πριν από δέκα χρόνια.
Πριν λίγα χρόνια ο μεταπτυχιακός φοιτητής Τένες Νίγκααρντ παρουσίασε το δεύτερης γενιάς ρομπότ, ενώ παράλληλα η ομάδα ανέπτυσσε ένα πρόγραμμα εξομοίωσης που ήταν σε θέση να υπολογίσει τη μορφή που θα έπρεπε να έχει το ρομπότ. Όπως και στην Henriette, ο αριθμός ποδιών ήταν προκαθορισμένος, αλλά το πρόγραμμα είχε την ελευθερία να σχεδιάσει το μήκος των ποδιών και την απόσταση μεταξύ τους.
Η τρίτη γενιά παρέχει ακόμα μεγαλύτερη ευελιξία. Το πρόγραμμα εξομοίωσης φροντίζει για το σύνολο του σχεδίου και προτείνει τον βέλτιστο αριθμό ποδιών και αρθρώσεων. «Λέμε στο πρόγραμμα εξομοίωσης τι θα θέλαμε να κάνει το ρομπότ, πόσο γρήγορα θα έπρεπε να περπατά, το μέγεθος και την κατανάλωση ενέργειάς του. Για παράδειγμα, μπορεί να θέλουμε το ρομπότ να είναι σε θέση να στρίβει και να αλλάζει κατεύθυνση, να σκαρφαλώνει πάνω σε βράχους και να βαδίζει σε ανώμαλο έδαφος» αναφέρει ο Κίρε Γκλέτε.
Το πρόγραμμα προτείνει τη βέλτιση δυνατή πρόταση, περιλαμβανομένου του σχήματος του σώματος και του αριθμού των ποδιών. Εξομοιώνει χιλιάδες δυνατότητες και παράγει τα καλύτερα μοντέλα μέσω τεχνητής εξέλιξης. Με άλλα λόγια, το πρόγραμμα δημιουργεί ένα σετ προτάσεων για διαφορετικά ρομπότ, σχεδιασμένα για τη βέλτιστη δυνατή λειτουργικότητα. «Κανένα από αυτά δεν είναι εγγενώς καλύτερο από τα άλλα. Η μόνη διαφορά είναι οι στρατηγικές τους για την ολοκλήρωση των αποστολών» σημειώνει σχετικά ο Άιβιντ Σάμιουελσεν, ερευνητής.
Ωστόσο, η εξομοίωση δεν είναι επαρκής, καθώς για να διαπιστωθεί η αποτελεσματικότητά τους στ’αλήθεια πρέπει τα ρομπότ να «βγουν» στον πραγματικό κόσμο και να δοκιμαστούν- και η παραγωγή τους γίνεται μέσω εκτύπωσης από 3D εκτυπωτή. «Μόλις τα ρομπότ έχουν εκτυπωθεί, οι λειτουργίες της στον πραγματικό κόσμο πολύ συχνά αποδεικνύονται διαφορετικές από αυτές που έχουμε δει στις εξομοιώσεις.
Μιλάμε για ένα ‘χάσμα πραγματικότητας’. Θα υπάρχουν πάντα διαφορές. Ίσως το πάτωμα να είναι πιο ολισθηρό στην πραγματικότητα…οπότε μελετούμε το πώς τα ρομπότ ‘χειροτερεύουν’ από την εξομοίωση προς το εργαστήριο» σημειώνει ο Ματς Χέβιν.
