Schwarmrobotik ist ein Ansatz in der Robotik, der viele einfache Roboter anstelle eines einzelnen komplexen Roboters betont. Ein Roboterschwarm hat viel mit einer Ameisenkolonie oder einem Bienenschwarm gemeinsam. Kein Individuum in der Gruppe ist sehr intelligent oder komplex, aber zusammen können sie schwierige Aufgaben erfüllen. Die Schwarmrobotik war ein experimentelles Feld, aber es wurden viele praktische Anwendungen vorgeschlagen.
Ein herkömmlicher Roboter benötigt häufig komplexe Komponenten und eine beträchtliche Rechenleistung des Computers, um die ihm zugewiesenen Aufgaben zu erfüllen. In der Schwarmrobotik ist jeder Roboter relativ einfach und kostengünstig. Als Gruppe arbeiten diese einfachen Maschinen zusammen, um fortschrittliche Aufgaben zu erledigen, die sonst einen leistungsfähigeren und teureren Roboter erfordern würden.
Der Einsatz vieler einfacher Roboter hat noch weitere Vorteile. Roboterschwärme haben eine hohe Fehlertoleranz, was bedeutet, dass sie auch dann noch gut funktionieren, wenn einige der einzelnen Einheiten versagen oder zerstört werden. Schwärme sind auch skalierbar, sodass die Größe des Schwarms nach Bedarf erhöht oder verringert werden kann.
Eine Anwendung, die Forscher für die Schwarmrobotik gezeigt haben, ist die Kartierung. Ein einzelner Roboter musste ständig seinen Standort im Auge behalten, sich erinnern, wo er gewesen war, und herausfinden, wie er Hindernissen ausweichen konnte, während er gleichzeitig das gesamte Gebiet erkundete. Ein Roboterschwarm könnte einfach so programmiert werden, dass er Hindernissen ausweicht und gleichzeitig mit anderen Schwarmmitgliedern in Kontakt bleibt. Die Daten aller Roboter im Schwarm werden dann zu einer einzigen Karte kombiniert.
Die Schwarmrobotik ist ein aufstrebendes Feld, das Forscher vor einzigartige Herausforderungen gestellt hat. Die Programmierung eines Roboterschwarms unterscheidet sich von anderen Programmierarten. Das Modell des verteilten Rechnens – mit vielen Computern, um an einer einzigen großen Aufgabe zu arbeiten – ist etwas ähnlich. Anders als beim Distributed Computing beschäftigt sich jedoch jedes Individuum in der Schwarm-Robotik mit einzigartigen Reizen. Jeder Roboter beispielsweise befindet sich zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem anderen Ort.
Einige Ansätze zur Schwarmrobotik verwenden eine Steuereinheit, die andere Roboter koordiniert. Andere Ansätze verwenden Techniken, die der Natur entlehnt sind, um dem Schwarm selbst eine Art kollektiver Intelligenz zu verleihen. Ein Großteil der aktuellen Forschung auf diesem Gebiet konzentriert sich darauf, den effizientesten Weg zur Nutzung eines Schwarms zu finden.
Die Probleme, einen Schwarm zu organisieren, haben die Leute nicht davon abgehalten, sich vorzustellen, was die Schwarmrobotik eines Tages bieten könnte. Einige Wissenschaftler stellen sich einen Schwarm sehr kleiner Mikrobots vor, die verwendet werden, um andere Planeten zu erkunden. Andere vorgeschlagene Verwendungen umfassen Such- und Rettungsmissionen, Bergbau und sogar Brandbekämpfung. In Verbindung mit Nanobots – mikroskopisch kleinen Robotern – könnte die Schwarmrobotik sogar in der Humanmedizin eingesetzt werden.