В oбычнoй срeдe, гдe всe стрoгo в нeкoтoрыx мeстax, нaпримeр, в рaмкax индустриaльнoгo кoнвeйeрa, рoбoты мoгут выпoлнять дeйствия и движeния в зaпрoгрaммирoвaнныx устaнaвливaeтся нaмнoгo быстрee, чeм мужчины. Oднaкo, eсли рoбoт нaxoдится в нeзнaкoмoй oбстaнoвкe, его контроль над системой потребует много времени для упреждающего планирования движений для человеческого мозга, чтобы справиться с практически без задержек и «полный автомат». Но, в ближайшем будущем роботы будут соревноваться с людьми в скорости действий в незнакомой обстановке, и первый шаг к этому-это специализированный процессор, разработанный группой ученых из Университета Дьюка (Университет Дьюка), которое выполняет задачи планирования движений в 10 тысяч раз быстрее, чем любые другие существующие методы.
Имея дело с грязными или неизвестной среде, система управления робота нужно производить очень огромное количество расчетов. Для того, чтобы переместиться или переместить весло из точки а в точку Б, вы должны пилотировать робота, выбирая один из возможных вариантов, он должен получить представление о деятельности, оценивают каждый кубический сантиметр пространства, чтобы найти есть препятствия и возможном столкновении с ними. Все очень просто на первый взгляд, на самом деле, для выполнения таких расчетов необходимо или очень долго или очень высокой вычислительной мощностью процессора. В результате деятельности робота в неизвестной среде, очень похожи на действия сонного человека, взгляд, долгая пауза, действия, в очередной раз, посмотреть и так далее.
Вместо этого для задач планирования движений для процессора общего назначения, исследователи из Университета Дьюка предлагают использовать узкоспециализированный процессор, который может обеспечить максимальную эффективность в решении проблем, для решения которых он предназначен. Специализированные процессоры, алгоритмы решения реализуются на аппаратном уровне, а не на уровне программы, и это позволило увеличить скорость решения задачи планирования движений десять тысяч раз по сравнению с чисто программным способом.
На основе нового принципа планирования движения трехмерного оптического точек, называемых вокселей, которые разгромили всю площадь окружающего пространства. Камер и других сенсоров на роботе постоянно сканировать окружающее пространство путем обнаружения и voxility» все статические и движущиеся объекты. Внутри процессора есть набор логических модулей, функционирующих параллельно, каждый из этих модулей работает с водрейлем, и решает простейшую задачу, если это воксельная пуста или занята каким-либо объекта в этой точке.
Такой подход позволяет более традиционный процессор, который находится в верхней части списка «воксел» конвейеры одновременное тестирование тысяч возможных траекторий движения и решить, что наиболее быстрый и безопасный путь. Устраняя необходимость программного обеспечения для обработки каждого «воксел» привела к тому, что экспериментальный робот тратит на путь поиска столь короткое время, которое не воспринимается человеческим восприятием, в то время как количество потребляемой расчеты энергии в 30 раз меньше, чем количество энергии, необходимой для обеспечения расчетов.
«Раньше роботов имел возможность оценить и спланировать только один раз, на один ход. Это требует много времени и, в некоторых случаях поведение роботов были очень далеки от оптимальных», — говорит Джордж, Konidaris (Джордж Konidaris), один из исследователей, «теперь, все это делается очень быстро, система робота почти мгновенно проанализировать все имеющиеся варианты. Эта возможность может стать основой для алгоритмов планирования сложных движений, которые можно разделить на последовательность нескольких простых движений, планирования, синхронные движения нескольких приводов робота или несколько автономных роботов».
Данная разработка используется для контроля экспериментального робота, был представлен общественности на конференции 2016 робототехника и системы, прошедшей недавно в стенах университета Мичигана.