A comunicação é a chave para qualquer equipe que tenta completar uma tarefa de forma colaborativa, seja ele composto por pessoas ou robôs autônomos. Mas, embora as pessoas possam usar a intuição e a experiência para gerenciar circunstâncias imprevistas, um robô não pode operar fora de sua programação.

Para muitos esquadrões de drones operando no campo - talvez procurando um vazamento de radiação em uma instalação nuclear com paredes de concreto grossas ou mapeando quilômetros de fundo do oceano - permanecer em contato constante é impossível. A programação deles, então, deve ser capaz de se adaptar a desafios como mudanças na área operacional ou perda repentina de comunicações.

Michael Zavlanos, a Mary Milus Yoh e Harold L. Yoh, Professor Associado Jr. na Duke University, está trabalhando em protocolos de comunicação intermitentes que permitem que os robôs se desconectem temporariamente uns dos outros para operar de forma autônoma em terrenos tão difíceis.

"Ao desconectar-se da rede, os robôs podem cobrir diferentes áreas sem restrições de comunicação, "disse Zavlanos." O objetivo é garantir que eles sempre se reconectarão em locais de reunião devidamente negociados para transferir informações entre si. "

Mas o que acontece quando um robô não chega a um ponto de comunicação no horário programado? Os outros robôs esperam para sempre? Se apenas algumas coisas derem errado de uma vez, todo o sistema pode travar com robôs esperando uns pelos outros em locais diferentes.

Para contornar esse problema, Zavlanos programa seu esquadrão de robôs de forma que possam tolerar incertezas nos horários de chegada aos locais de comunicação. Desta maneira, eventos de comunicação são garantidos e as informações podem, eventualmente, se propagar de qualquer robô para qualquer outro robô da equipe de forma intermitente. Embora esse problema possa parecer simples para pequenas equipes de apenas alguns robôs, rapidamente se torna assustador ao aumentar para dezenas de drones ou mais.

"A questão que realmente estamos tentando responder é quais robôs devem se comunicar onde e quando para que as informações possam ser propagadas indefinidamente, "disse Zavlanos." Também queremos que esses robôs projetem essas sequências de eventos de comunicação de uma forma distribuída usando apenas informações locais, mesmo que eles estejam essencialmente desconectados um do outro na maioria das vezes. "

O trabalho atual de Zavlanos envolve quatro robôs terrestres autônomos em busca de quatro estrelas de cores diferentes, que representam informações importantes. A simulação também inclui vários locais marcados para comunicação potencial. À medida que trabalham com seu padrão de pesquisa e se comunicam, eventualmente, um robô reúne todas as quatro estrelas e as devolve ao usuário.

"Neste experimento específico, os robôs já sabem com antecedência quais tarefas precisam realizar, "disse Zavlanos." Mas também estamos trabalhando em uma versão adaptativa em que as tarefas são anunciadas em tempo real, e os robôs devem planejar novos caminhos de busca e, ao mesmo tempo, garantir que seus protocolos de comunicação permaneçam intactos. "