Dijeljenje resursa povećava otpornost robota

10.07.2026

Istraživači Švicarske savezne tehničke visoke škole u Lozani EPFL pokazali su da je modularni robot, koji dijeli energiju, senzore i komunikacijske resurse među pojedinim jedinicama, znatno otporniji na kvarove od tradicionalnih robotskih sustava. Kod tradicionalnih sustava, kvar jednog elementa često znači gubitak funkcionalnosti.

Ako je cilj robota obavljanje određene funkcije, smanjenje mogućnosti kvara jedan je od glavnih prioriteta pri razvoju robota. Međutim, to smanjenje proturječi suštini robotike – sustavi s više jedinica ili agenata mogu obavljati raznolike funkcije, ali imaju i više različitih dijelova koji mogu otkazati. Istraživači pod vodstvom dr. Jamieja Paika, voditelja Laboratorija za rekonfigurabilnu robotiku (RRL) na Fakultetu za inženjerstvo EPFL, ne samo da su zaobišli ovaj problem, već su ga okrenuli u svoju korist. 

»Prvi put smo pronašli način kako preokrenuti trend rastuće vjerojatnosti kvarova s rastućom funkcionalnošću,« objasnio je dr. Paik. Razvili su modularni robot koji dijeljenjem resursa među pojedinim agentima zapravo smanjuje vjerojatnost kvara. »Uvodimo lokalno dijeljenje resursa kao novu paradigmu u robotici, koja s većim brojem modula smanjuje stopu kvarova.« 

U članku objavljenom u časopisu Science Robotics, tim je pokazao kako iskorištavanje suvišnih, redundantnih resursa i njihovo lokalno dijeljenje omogućuje modularnom origami robotu uspješno svladavanje kompleksnog terena, čak i kada je jedan modul potpuno bez napajanja, percepcije i bežične komunikacije. 

Dijeljenje kao ključ do zajedničke otpornosti 

Tim RRL je inspiraciju za svoju inovaciju pronašao u prirodi, gdje se problem kvarova često rješava kolektivno. Ptice u jatima dijele lokalne percepcijske informacije, neka stabla s pomoću zračnih signala javljaju opasnosti susjedima, a stanice neprekidno prenose hranjive tvari kroz svoje membrane, tako da smrt pojedine stanice ne utječe bitno na čitav organizam. 

EPFL odpornost robotov

Modularni roboti, sastavljeni od više jedinica koje se povezuju u cjelovit sustav, analogni su višestaničnim ili kolektivnim organizmima, no njihov je dizajn do sada bio izvor ranjivosti: kvar jednog modula često onemogućuje dio ili čak čitavu sposobnost robota za obavljanje zadataka. Neki modularni roboti taj problem rješavaju s ugrađenim rezervnim izvorima ili sposobnošću samo-preoblikovanja, no ti pristupi obično ne obnavljaju potpunu funkcionalnost. 

Za svoju studiju tim RRL koristila je tzv. hiper-redundanciju: dijeljenje svih ključnih resursa — energije, komunikacije i percepcije — između svih modula, bez ikakvih promjena fizičke strukture robota. »Utvrdili smo je da dijeljenje jednog ili dva resursa nije dovoljno: ako svaki resurs ima istu vjerojatnost kvara, pouzdanost sustava nastavlja opadati s povećanjem broja agenata. Međutim, kada su svi resursi podijeljeni, taj se trend preokreće,« objasnio je dr. Paik. 

U eksperimentu sa zadatkom kretanja robota Mori3, koji se sastoji od četiri trokutasta modula, tim je prekinuo napajanje, bežičnu komunikaciju i percepciju središnjem modulu. Obično bi taj »mrtvi«, nefunkcionalni modul ometao kretanje preostalih triju, no s pomoću hiper-redundancije susjedni moduli su u potpunosti nadomjestili njegov nedostatak resursa. To je robotu Mori3 omogućilo da je uspješno »hodao« prema prepreci i učinkovito se uvijao kako bi se prošao ispod nje. »U biti, naša metodologija nam je omogućila da 'oživimo mrtvi modul u kolektivu i vratimo mu punu funkcionalnost. Naš okvir lokalnog dijeljenja resursa stoga ima potencijal podržati vrlo prilagodljive robote koji mogu raditi s dosad neusporedivom pouzdanošću, te konačno razriješiti konflikt između pouzdanosti i prilagodljivosti,« sažeo je istraživač RRL i prvi autor znanstvenog članka dr. Kevin Holdcroft. 

Istraživači jedne od vodećih istraživačkih sveučilišta na području inženjerstva, tehnologije i prirodnih znanosti smatraju da bi se budući rad mogao usredotočiti na korištenje njihovog okvira dijeljenja resursa u kompleksnijim sustavima s većim brojem agenata. Posebno bi se isti koncept mogao proširiti na robotske rojeve, uz odgovarajuće prilagodbe hardvera, koje bi članovima roja omogućile međusobno povezivanje za prijenos energije i informacija. 

Jernej Kovač