多機器人系統、人機互動與軟體
多機器人系統
多機器人系統,是指一群機器人協同完成同一項工作,而不是讓一台機器人獨自包攬一切。可以想像一輛送貨卡車和一支小型快遞車隊的區別:車隊能更快地覆蓋整個街區,而且就算其中一輛拋錨,其餘的照樣繼續跑。它的核心思想就在於:多台機器人透過分工和互相幫助,可以做得更多、做得更快,或者在其中一台出故障時仍能把活兒幹下去。
組織這樣一支隊伍有兩條大思路。在集中式架構裡,有一個「大腦」——一台中央電腦或一台領頭機器人——盯著全局,並精確地告訴每台機器人該做什麼;這種方式便於理清思路,但一旦那個大腦崩潰、或者通往它的網路斷了,整套系統就會癱瘓。在分散式架構裡,每台機器人都根據自己在本地看到、聽到的資訊自行決策,只與附近的隊友交流;這樣沒有任何單點故障能拖垮整個群體,但要讓它們勁往一處使就更難了。大多數真實系統都落在兩者之間,各取其長。
好處實實在在,煩惱也同樣實實在在。許多機器人可以鋪滿一大片區域、搬動一台機器扛不動的重物,或者內建備份,讓任務在某台拋錨後仍能完成。作為代價,你必須處理機器人之間互相碰撞、共享有限的無線電頻寬、就「誰幹什麼」達成一致,以及一個樸素的事實:機器人加得越多,同時出岔子的方式也越多。設計一套好的多機器人系統,很大程度上就是要防止這份協調成本把「多幾雙手」帶來的好處吞掉。
在一座大型倉庫裡,幾十台小型輪式機器人去取貨架、再送到人工打包台前;它們合在一起,每小時搬運的貨物遠比任何單台機器人都多。
倉庫機器人車隊就是一個多機器人系統:許多機器,共同一個目標。
多機器人系統是一個總稱;群體機器人學只是其中一種特定風格,使用大量簡單機器人,並完全依靠本地規則。
又稱
另見