Che cos'è Swarm Robotics?

La robotica Swarm è un approccio alla robotica che enfatizza molti robot semplici anziché un singolo robot complesso. Uno sciame di robot ha molto in comune con una colonia di formiche o uno sciame di api. Nessun individuo nel gruppo è molto intelligente o complesso, ma combinato, possono svolgere compiti difficili. La robotica dello sciame è stata un campo sperimentale, ma sono state proposte molte applicazioni pratiche.

Un robot tradizionale richiede spesso componenti complessi e una notevole potenza di elaborazione del computer per eseguire le attività assegnate. Nella robotica dello sciame, ogni robot è relativamente semplice ed economico. Come gruppo, queste semplici macchine cooperano per eseguire attività avanzate che altrimenti richiederebbero un robot più potente e più costoso.

L'uso di molti robot semplici ha anche altri vantaggi. Gli sciami di robot hanno un'alta tolleranza ai guasti, il che significa che funzioneranno comunque bene se alcune delle singole unità non funzionano correttamente o vengono distrutte. Gli sciami sono anche scalabili, quindi la dimensione dello sciame può essere aumentata o diminuita secondo necessità.

Un uso che i ricercatori hanno dimostrato per la robotica degli sciami è la mappatura. Un singolo robot dovrebbe costantemente tenere traccia della sua posizione, ricordare dove era stato e capire come evitare gli ostacoli mentre esplora ancora l'intera area. Uno sciame di robot potrebbe essere programmato semplicemente per evitare ostacoli mentre si tiene in contatto con altri membri dello sciame. I dati di tutti i robot nello sciame vengono quindi combinati in un'unica mappa.

La robotica dello sciame è stata un campo emergente e ha presentato sfide uniche ai ricercatori. La programmazione di uno sciame di robot è diversa da altri tipi di programmazione. Il modello di elaborazione distribuita - che utilizza molti computer per lavorare su una singola grande attività - è in qualche modo simile. A differenza del calcolo distribuito, tuttavia, ogni individuo nella robotica dello sciame affronta stimoli unici. Ogni robot, ad esempio, si trova in una posizione diversa in qualsiasi momento.

Alcuni approcci alla sciamana robotica utilizzano un'unità di controllo che coordina altri robot. Altri approcci usano tecniche prese in prestito dalla natura per dare allo sciame stesso un tipo di intelligenza collettiva. Gran parte della ricerca attuale nella robotica degli sciami si concentra sulla ricerca del modo più efficiente di utilizzare uno sciame.

I problemi di organizzazione di uno sciame non hanno impedito alle persone di immaginare cosa potesse offrire la robotica di sciami un giorno. Alcuni scienziati prevedono uno sciame di microbot molto piccoli utilizzati per esplorare altri pianeti. Altri usi proposti includono missioni di ricerca e salvataggio, miniere e persino antincendio. Se usato con i nanobot - robot di dimensioni microscopiche - la robotica sciame potrebbe persino essere usata nella medicina umana.