Robotbaseret flyttefirma på DTU

Teori bliver afprøvet i praksis, når de kommende danske modelleringsgenier leger med robotter på et lille kontor på Institut for Matematik

Af Julie Ring-Hansen Holt,  fredag 27. okt 2006 kl. 04:50

Teori bliver afprøvet i praksis, når de kommende danske modelleringsgenier leger med robotter på et lille kontor på Institut for Matematik.

Hvordan skal robotters intelligens programmeres, så de kan tale sammen, forhandle og dermed løse en opgave bedst?

Det spørgsmål sidder tre DTU-studerende og arbejder på i øjeblikket, og for at hjælpe løsningsforslagene på vej, har de bygget en robotlegeplads på anden sal på Informatik og Matematisk Modellering (IMM).

Multiagenter er en af de nyeste udfordringer for programmører, der arbejder med software til robotter. Multiagenternes opgave er at kommunikere med hinanden i et intelligent system, hvor agenterne, som enten kan være rene softwareprogrammer eller fysiske robotter, arbejder sammen om at løse en opgave.

»Målet er at lave et robotbaseret flyttefirma,« siger de studerendes underviser Thomas Bolander, der er adjunkt i afdelingen Computer Science and Engineering på IMM.

Flyttemændene - det vil sige robotterne - skal i forsøget kunne rykke rundt på legetøjsmøbler og for eksempel fortælle hinanden, om der er forhindringer for én robot, så en anden skal overtage jobbet.

Robotterne er udbygget af Legos nye Mindstorms NXT-model, som består af en 256 kilobyte stor computer, fire sensorer, tre motorer og et par gribearme. Legepladsens robotter er som udgangspunkt fuldstændig ens, så når "flyttefirmaet" er oppe at køre, skal robotterne indbyrdes forhandle med hinanden om, hvem der er tættest på det møbel, der skal flyttes, og hvem der er ledig. Det kan også være, at møblet er for stort for en robot, som derfor skal tilkalde hjælp blandt de andre robotter.

Teori bliver afprøvet i praksis, når de kommende danske modelleringsgenier leger med robotter på et lille kontor på Institut for Matematik.

I første omgang er det dog udfordrende nok at få robotterne til at følge en linje, gribe en rød bold og fortælle en anden robot, at de har løst opgaven og er på vej tilbage.

»Legepladsen kan illustrere flere af de pointer, som ellers bliver illustreret med prikker på en computerskærm. Det er bare mere sexet at forklare pointerne med robotter, og det er sværere at påskønne noget abstrakt end noget praktisk,« siger Thomas Bolander.

I princippet kan man se det samme på legepladsen som på computeren, men de studerende har oplevet, at de støder på langt flere problemer med robotter på den fysiske bane end med prikkerne på computerskærmen. På banen er der en masse hardware-problemer, der skal løses, før softwaren fungerer, så de studerende lærer også, at der kan være langt fra teori til praksis.

Teori bliver afprøvet i praksis, når de kommende danske modelleringsgenier leger med robotter på et lille kontor på Institut for Matematik.

Ifølge adjunkten er det et stort uløst problem, at robotten skal vide, hvor den er. Det kan løses ved hjælp af laser og spejle, eller ved at den måler afstanden til et andet objekt. »Men de løsninger giver hver især et problem, hvis man skal arbejde uden for et lille veldefineret om­råde, og det er en udfordring, vi ikke kommer til at løse,« siger Thomas Bolander.

I stedet tegner han og de tre studerende et net op med farver og prikker, som robotterne skal navigere efter. Robotten skal også aflæse nettet - eller kortet - og dele sin viden med de andre robotter, så de opbygger en fælles intelligens. Det gør det nemmere og hurtigere for multiagentsystemet at løse en opgave.

Legepladsen, som officielt har fået det mundrettede navn intelligent Multi-Agent Robotic Systems Lab (iMARS Lab), skal både fungere som led i afdelingens undervisning og som hjælpemiddel i forbindelse med projekter.

De tre studerende, der har været med til at bygge legepladsen op, har gjort det i forbindelse med deres midtvejsprojekt om multiagentsystemer, og de har i første omgang brugt tiden på at bygge et avanceret softwarebibliotek op til de forskellige kommandoer, de skal bruge til at styre robotterne med, så de kan have stablet deres "flyttefirma" på benene til januar.