กิโลบอท จะเป็นอย่างไรหากเราสามารถออกแบบหุ่นยนต์อย่างมดเหล่านี้ให้สามารถทำงานได้ทั้งแบบอิสระและแบบรวมขนาดใหญ่ขึ้น ส่วนใหญ่แล้วการสร้างกองทัพหุ่นยนต์ขนาดเล็กนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลานาน ทำให้นักวิทยาศาสตร์ยึดติดกับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์มากกว่าของจริง การป้อนกิโลบอท นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดสร้างบอทตัวเล็กๆขึ้นมา
โดยนักวิจัยหวังว่าจะสร้างวิธีที่ง่ายและราคาถูกในการทดสอบอัลกอริทึม หรือขั้นตอนที่ตั้งโปรแกรมไว้เพื่อแก้ปัญหาในกลุ่มของหุ่นยนต์จำนวนมาก โดยมีจุดประสงค์ในการสร้างกิโลบิตของกลุ่มคน 1,024 คน เครื่องจักรที่เรียบง่ายเหล่านี้อาจช่วยทดสอบและพัฒนาพฤติกรรมที่ซับซ้อนในหุ่นยนต์ประเภทอื่นๆ ผู้สนับสนุน กิโลบอท กล่าวว่าระบบสามารถปรับแต่งหุ่นยนต์เพื่อค้นหาและช่วยเหลือผู้คน
โดยหุ่นยนต์เหล่านี้สามารถช่วยคนจากอาคารที่ถล่ม หรืออาจช่วยในการทำความสะอาดก้อนน้ำมันเหนียวจากสภาพแวดล้อมที่เป็นมลพิษ เขาคิดว่ากิโลบอทเป็นกองยานทดสอบ พวกมันไม่จำเป็นต้องมีสมบัติเหมือนล้อที่เครื่องจักรอื่นๆมี แทนที่จะเป็นสนามเด็กเล่นที่นักวิทยาศาสตร์สามารถทดลองและจัดการกับปัญหาเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมก่อนที่จะนำเงินการวิจัยไปใช้กับหุ่นยนต์ที่ใหญ่กว่านี้
การสั่งหุ่นยนต์หนึ่งตัวให้ทำงานอาจเป็นเรื่องง่าย แต่การทำให้ทั้งกลุ่มทำงานด้วยความแม่นยำเท่ากันนั้นไม่ง่ายหรือราคาถูก หนึ่งในสิ่งที่ดึงดูดที่สุดของกิโลบอท คือการออกแบบที่เรียบง่ายและราคาที่ถูก ไมเคิล รูเบนสไตน์ ผู้ช่วยพัฒนาหุ่นยนต์ร่วมกับนักวิจัยคนอื่นๆที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าวว่า การลดต้นทุนและเวลาในการประกอบเป็นสิ่งสำคัญ
ส่วนประกอบแต่ละชิ้นมีการใช้งานพื้นฐานไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนที่ไปรอบๆหรือส่งสัญญาณไปยังเพื่อนจักรกลที่อยู่ใกล้เคียง กิโลบอทมีลักษณะเฉพาะตรงที่พวกมันอยู่ในโหมดสลีปจนกว่าจะถูกเรียกโดยตัวควบคุมเหนือศีรษะ บุคคลที่สามารถเปลี่ยนกิโลบอททั้งฝูงได้โดยการส่งสัญญาณเดียวแทนที่จะเปิดหุ่นยนต์ทุกตัว หากกิโลบอทขนาด 1.3 นิ้ว คือสิ่งที่หัวใจปรารถนา
ต่อไปนี้คือรายการพื้นฐานของสิ่งที่จำเป็นในการทำให้กิโลบอทมีชีวิตขึ้นมา แผ่นวงจรพิมพ์แบบกลมที่ทำหน้าที่เป็นฐานของหุ่นยนต์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบรีชาร์จอายุการใช้งานระหว่างสามถึง 10 ชั่วโมง มอเตอร์สั่นสองตัวที่ขยับหุ่นยนต์เป็นวงกลมและเป็นเส้นตรง หลักการเดียวกับที่ทำให้โทรศัพท์มือถือเคลื่อนที่ข้ามโต๊ะเมื่อมันสั่นสะเทือนและขาตั้งสำหรับรองรับที่ยกหุ่นยนต์สูง
มันมีขนาดประมาณ 4 ใน 5 ของนิ้ว 2 เซนติเมตร เหนือพื้นผิวที่กำหนด ตัวส่งและตัวรับแสงอินฟราเรดแบบหลายทิศทางซึ่งอยู่ที่ด้านล่างของหุ่นยนต์ ไฟแอลอีดีที่สามารถส่งสัญญาณสีแดง สีเขียวและสีน้ำเงิน ตัวควบคุมเหนือศีรษะเพื่อออกอากาศข้อความผ่านสัญญาณอินฟราเรดภายในเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 3 ฟุต 1 เมตร ที่อยู่ใต้ตัวเครื่อง
สถานีควบคุมคอมพิวเตอร์สำหรับป้อนคำสั่ง สถานีชาร์จมีพื้นที่ส่วนใหญ่เป็นที่ราบเหมาะสำหรับการสะท้อนแสงอินฟราเรด โดยปกติจะเป็นพื้นผิวสีขาว บิตและบอทชิ้นส่วนสำหรับกิโลบอทแต่ละตัวมีราคาน้อยกว่า 15 ดอลลาร์ ซึ่งถูกกว่าหุ่นยนต์รวมที่มีราคาถูกที่สุดประมาณ 10 เท่า ณ ปี 2012 หุ่นยนต์หนึ่งตัวใช้เวลาประมาณห้านาทีในการประกอบ
และสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการเขียนโปรแกรมและวิทยาการหุ่นยนต์นั้น พิมพ์เขียวสำหรับหุ่นยนต์พื้นฐานเหล่านี้เป็นแบบโอเพ่นซอร์ส ซึ่งหมายความว่าทุกคนสามารถใช้ขั้นตอนต่างๆได้ บริษัทที่ชื่อว่า เคทีมคอร์ปอเรชั่น ขายกิโลบอทที่ประกอบแล้วด้วยกิโลบอทในการดำเนินการ สมมติว่าเจ้าหน้าที่ฉุกเฉินต้องการนำหุ่นยนต์เข้าฉากและเพื่อปฏิบัติภารกิจค้นหาและกู้ภัย
พวกเขาจำเป็นต้องรู้ว่าเครื่องจักรสื่อสารกันได้ดีเพียงใด นี่คือจุดที่กิโลบอทมีประโยชน์อย่างยิ่งในฐานะหุ่นทดสอบ หุ่นยนต์แต่ละตัวสามารถสะท้อนสัญญาณอินฟราเรดจากพื้นไปยังบอทตัวอื่นที่อยู่ข้างๆมันได้ ทำให้สามารถรับรู้ได้ว่ามันอยู่ที่ไหนเมื่อเทียบกับตัวอื่นๆในฝูง การตีกลับของสัญญาณนั้นยังสามารถรับประกันได้ว่าเพื่อนบ้านที่เป็นหุ่นยนต์ของคนอื่นจะเข้าใจตรงกันว่าควรดำเนินการงานเมื่อใด
การรู้ว่าหุ่นยนต์ตัวอื่นอยู่ที่ใดเป็นสิ่งสำคัญ เมื่อต้องค้นหาวัตถุในสภาพแวดล้อมที่กำหนดและนำพวกมันกลับมาที่ฐานบ้าน จนถึงตอนนี้มีพฤติกรรมฝูงพื้นฐาน 3 อย่าง ที่กิโลบอทเชี่ยวชาญ การหาอาหาร การควบคุมการก่อตัวและการซิงโครไนซ์ ดูเหมือนว่าการหาอาหารคือการสั่งให้หุ่นยนต์หลายตัวแยกย้ายกันไปสำรวจพื้นที่รอบๆพวกมันด้วยกิโลบอท
โดยแนวคิดคือการลดเวลาที่ใช้ในการหาอาหารในสถานที่หนึ่งๆนี่คือจุดที่การส่งสัญญาณให้ผู้อื่นในฝูงมีประโยชน์ ไมเคิล รูเบนสไตน์ นักวิจัยผู้ช่วยออกแบบหุ่นยนต์กล่าวว่า การหาอาหารเป็นกลุ่มนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการทำงานทีละคน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์เร่งด่วน หากมีอาคารถล่มจากแผ่นดินไหวและมีคนติดอยู่ในอาคารนั้น
ถ้าส่งหุ่นยนต์ไปตัวเดียวการค้นหาคนอาจใช้เวลานานกว่าการส่งหุ่นยนต์กลุ่มใหญ่ไปหาผู้บาดเจ็บ แม้ว่าอาคารที่พังทลายและกระดานไวท์บอร์ดแบนราบจะมีสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง แต่อัลกอริทึมที่ใช้ในการนำทางทั้งสองนั้นคล้ายคลึงกัน อีกส่วนที่สำคัญของฝูงที่มีประสิทธิภาพคือการควบคุมรูปแบบความสามารถในการประพฤติตัวพร้อมเพรียงกันหรือเฉพาะส่วนใดส่วนหนึ่งของมัน
ด้วยการรักษาการสื่อสารระหว่างกัน กิโลบอทมีเซนเซอร์แบริ่งเสมือนจริงที่ช่วยให้แต่ละคนรู้สึกถึงตำแหน่งที่สมจริงในกลุ่ม แทนที่จะใช้ฮาร์ดแวร์เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้กิโลบอทใช้ซอฟต์แวร์พื้นฐานและอัลกอริทึมขั้นสูง การแสดงพฤติกรรมที่ซับซ้อนโดยใช้ฮาร์ดแวร์น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ถือเป็นจิตวิญญาณของกิโลบอท
ในระบบที่คาดว่าหุ่นยนต์ทุกตัวจะเข้าใจตรงกันการซิงโครไนซ์มีความสำคัญ หากส่วนหนึ่งของฝูงจำเป็นต้องทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่งแล้วเปลี่ยนไปใช้วินาทีต่อมาทั้งฝูงต้องมีนาฬิกาภายในตัวเดียวกัน วิธีหนึ่งในการทำให้เห็นภาพนี้คือจินตนาการฝูง 1,000 กิโลบอท โดยแต่ละตัวใช้ไฟแอลอีดีแทนพิกเซลในวิดีโอขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งสามารถดูได้จากด้านบน
หากต้องการทราบว่าจะให้สัญญาณสีใดในเวลาใดก็ตามกิโลบอททุกตัวจะต้องใช้นาฬิกาเดียวกัน แม้ว่าพวกเขาจะเป็นที่รักของนักวิชาการแต่กิโลบอทก็แสดงนิสัยที่เหมือนคนในโลกแห่งความเป็นจริงเช่นกัน และพวกเขากำลังกระดานวาดภาพแปลกๆ สมมติว่านักวิจัยที่ได้รับแรงบันดาลใจบางคนฝันที่จะสร้างฝูงหุ่นยนต์แมลงเพื่อผสมเกสรพืชผล
เขาหรือเธอจะได้รับประโยชน์จากการทดสอบกิโลบอทก่อน บอทขนาดเล็กยังสามารถให้ความจริงเกี่ยวกับความฉลาดของฝูงหรือพฤติกรรมโดยรวมของกลุ่มและวิธีการจัดการแก๊งหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ได้ดียิ่งขึ้น ยกตัวอย่างเช่น มดใช้พฤติกรรมในการขนอาหาร เช่น เศษมันฝรั่งทอด กลับไปที่รังของพวกมัน นักวิจัยได้เรียนรู้ว่าบุคคลบางคน มดและหุ่นยนต์ มีบทบาทพิเศษในกระบวนการนี้
บางคนอาจสร้างเส้นทางที่เหมือนโซ่ซึ่งนำทางผู้หาอาหารกลับไปที่รัง ในขณะที่คนอื่นๆมีหน้าที่ทำงานร่วมกันเพื่อขนวัตถุจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ในเวทีกิโลบอทการทดสอบหลักการเดียวกันสามารถช่วยหุ่นยนต์โรงเรียนในการตรวจจับและทำความสะอาดสิ่งสกปรกในสภาพแวดล้อมที่กำหนด เช่นน้ำมันรั่วไหลเป็นต้น นอกจากนี้ยังอาจมีประโยชน์ในการสร้างแผนที่หรือภาพรวมของสภาพแวดล้อมที่ดี
หุ่นยนต์สามารถทำได้โดยการสำรวจพื้นที่และสร้างแผนที่เชิงพื้นที่เพื่อใช้อ้างอิงในงานมอบหมายอื่นๆ ซึ่งอาจรวมถึงการผสมเกสรพืชหรือการดำเนินการค้นหาและกู้ภัยชั้นนำ ไมเคิล รูเบนสไตน์ หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ผู้สร้างกิโลบอทกล่าวว่า การวิจัยในอนาคตจะมุ่งเน้นไปที่การหาอัลกอริทึมใหม่ที่ช่วยให้ควบคุมฝูงได้ง่ายขึ้น
การเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์เพื่อทำกิจกรรมการขนส่งร่วมกันและค้นหาวิธีสร้างรูปร่างที่มีประโยชน์จากหุ่นยนต์ เช่น ส่วนที่ถล่มของอาคาร เป็นต้น ยังคงมีความสำคัญบางทีกิโลบอทอาจเป็นแรงบันดาลใจให้หุ่นยนต์ที่คล้ายกับหม้อแปลงไฟฟ้าที่ชื่นชอบในนิยายวิทยาศาสตร์ แนวคิดคือการมีหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่ชาญฉลาดซึ่งสามารถเชื่อมต่อเพื่อสร้างหุ่นยนต์ที่ใหญ่กว่าและทรงพลังกว่าได้
ถึงกระนั้นรูเบนสไตน์กล่าวว่า ยังมีพื้นที่อีกมากมายสำหรับการปรับปรุงการสร้างฝูงหุ่นยนต์ 1,000 ตัว แต่ต้องใช้เวลานานมาก และแม้ว่ากิโลบอทจะแก้ไขตัวเองได้แต่พวกมันยังขาดความแม่นยำเมื่อเดินทางในระยะทางไกลๆ
บทความที่น่าสนใจ : กรดไหลย้อน ที่มาและสาเหตุของโรคกรดไหลย้อนที่มักพบในผู้สูงวัย
