A robotika egyik intenzíven kutatott területe a raj-robotika. A célja, hogy nagyméretű robotok helyet, melyekkel nehezen, vagy egyáltalán nem lehetne elvégeztetni egy adott feladatot, inkább kisméretű, olcsóbb robotokkal dolgozzunk. Ehhez általában központi irányításra van szükség, egy távolból az egész területet belátó “karmesterre” amely összehangolja a robotok mozgását. A kutató laborokon kívül ilyen irányított robotrajok még elég ritkák. A “Northwestern Univerity” kutatói olyan irányítási módszeren dolgoznak mely 100 egyedi robotból álló rajt képes koordinálni, központi irányítás nélkül.
A robotok mozgása Manhattan típusú, vagyis a nálunk is jól ismert “méhecske” 90 fokos fordulóival megegyező. Bejárható pályájuk egy sakktáblára emlékeztet. A kisebb számítási szükséglet és az ütközések elkerülése végett választották ezt a megoldást, noha így tovább tartanak az egyes mozgások mintha tetszőleges szögben is lehetne fordulnia a robotoknak.
A komplex feladat megfogalmazása, mondjuk egy betű megformázása érdekében az egyes robotok feladata egyértelmű: választ magának egy célpozíciót az elérni kívánt formában ahova oda kell mennie, megtervezi az útját a rácsnak és a lehetséges mozgásoknak megfelelően, majd odamegy. Pont mint bármelyik padlórobot. Ezzel csak két bökkenő van: 1. nincs központi irányítás, így több robot is kijelölheti ugyanazt a célmezőt. 2. Nem ismeri a társai útját, így nem is tudja elkerülni az útját keresztező másik robotot, vagyis ütközések jönnének létre a robotok között.
Ezeknek a problémáknak a megoldása a kommunikáció, azaz az egyes robotok meg kell, hogy “beszéljék” egymással a célpontokat és az útvonalat is. Mivel a robotok egyformák, teljesen mindegy melyik robot kerül melyik célmezőre, és értelemszerűen célszerű lenne, ha a robotok nem épp a legtávolabbi célmezőt “néznék ki maguknak”. A módszer nem csak az ütközéseket kerüli el, hanem lehetővé teszi két robot célpontjának cseréjét is. Így az a robot amelyik közelebb van egy adott célhoz mint az amelyik azt előzetesen kiválasztotta (és emez is egyetért) akkor kicserélik a célpontjukat. Az algoritmus biztosítja, hogy végül minden célterület ki legyen töltve robottal és előálljon a kívánt alakzat. Ha már csak 1-2 robot “nem találja a helyét” , mert messze vannak a céljuktól, akkor az lesz a megoldás mint a tornasorba későn érkezők esetében: úgy állnak be a helyükre, hogy a többiek szépen sorban arrébb mennek. Vagyis “arrébb tessékelik” a már helyükön lévő társaikat is, ahogy a videóban is látható.
Az ütközések és a holtpontok létrejöttének elkerülésére a robotoknak van egy várakozás parancsa is, mellyel türelmesen megvárják társaik mozgását.
A robotraj kutató, Mike Rubenstein korábbi kutatásihoz a “Kilobot” nevű robotokat használta, melyekből akár 1000 db-ot is mozgatott egyszerre. Ezeket cserélte jelen kutatásában nagyobb tudású és méretű, könnyebben mozgó robotokra. A robotok beépített akkujának töltése egy falra szerelt vezetékpáron keresztül történik, a robotok szépen besorakoznak a vezetékpár mellé a falhoz.
A kutatók bíznak benne, hogy eredményeik segítenek valós problémák megoldásában, megbízhatóbb működés elérésében, akár ön-konfiguráló, vagy raktári áruszállító robotokról legyen szó, ezek az algoritmusok gyors és pontos mozgatást tesznek lehetővé. A módszerrel a sok robotból álló “robotkupacokat” valódi csoportokká lehet szervezni a földi robotoktól, a légi közlekedésű drónokon át a világűrben mozgó műholdrobotokig, és mindezt központi irányítás nélkül.
Kíváncsian várjuk a méhecskerajok repülését is.