robot1

Flashmobs zijn niet alleen meer voor mensen weggelegd. Ook robots kunnen er eentje uitvoeren. Dat tonen onderzoekers van Harvard University aan door maar liefst meer dan 1000 robots deel te laten nemen aan een flashmob.

De onderzoekers maakten 1024 kleine robots (Kilobots genoemd). De robots hebben een diameter van enkele centimeters en beschikken over drie pootjes. De robots zijn niet ontwikkeld om individueel grootse dingen te doen. Nee: ze zijn ontwikkeld om samen grootse dingen te doen. En dat ze daartoe in staat zijn, tonen de onderzoekers aan met een flashmob. Ze geven de robots opdracht om samen een bepaalde vorm aan te nemen (bijvoorbeeld de letter ‘K’ of een zeester) en vervolgens zoeken de robots stuk voor stuk hun eigen plekje op om aan dat verzoek gehoor te geven.

Hoe werkt het?
De onderzoekers plaatsen vier robots op de plek waar de nieuwe vorm moet ontstaan. Alle andere robots krijgen (in 2D) een plaatje van de vorm die tot stand moet komen. De robots die zich aan de buitenste randen van de groep bevinden, komen als eerste in beweging en sluiten zich bij de vier robots aan. Dat gaat net zo lang door totdat de gewenste vorm tot stand is gekomen. Tussenkomst van mensen is onnodig. De robots komen de nieuwe vorm binnen en bewegen zich langs de robots die reeds deel uitmaken van de nieuwe vorm. Dat doen ze net zo lang totdat ze de vorm dreigen te verlaten of op voorgaande robots, botsen. Als dat gebeurt, stoppen ze met bewegen en maken ze dus deel uit van de vorm (zie ook onderstaand filmpje). Elke robot kan infrarode signalen verzenden en ontvangen en is zo in staat om te communiceren met zijn directe buren en de afstand tussen zichzelf en die buren in te schatten.

Foutje!
Natuurlijk gaat het lang niet altijd goed. Maar dat is niet erg: de Kilobots zijn in staat om hun eigen fouten te corrigeren. Als er een verkeersopstopping ontstaat of een robot uit koers raakt, zien andere robots in de omgeving dat gebeuren en slaan ze de handen ineen om het probleem op te lossen.

De onderzoekers ontwikkelden de robots natuurlijk niet om robotische flashmobs te gaan organiseren. Nee, ze hebben een hoger doel voor ogen. Ze willen meer inzicht krijgen in hoe vele robots succesvol samen kunnen werken. Naar verwachting gaan robots of computers in de nabije toekomst in grote zwermen samenwerken. Denk aan een grote groep robots die na een olieramp ingezet wordt om een bepaald stuk oceaan snel schoon te maken. Of denk aan de miljoenen zelfrijdende auto’s die in de verre toekomst het wegdek met elkaar delen. “We kunnen het gedrag van een grote zwerm robots simuleren,” vertelt onderzoeker Radhika Nagpal. “Maar een simulatie heeft zijn beperkingen. De dynamiek in de echte wereld – de fysieke interactie en variaties – maakt het verschil en met behulp van de Kilobots kunnen we die beter leren begrijpen en hopelijk problemen die op zo’n grote schaal kunnen ontstaan, voorkomen.”